RODOLFO HERRERA IBAÑEZ

Transcripción

1 CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA -CONCYT- SECRETARIA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA -SENACYT- FONDO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA -FONACYT- FACULTAD DE AGRONOMIA, USAC UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA INFORME FINAL "ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO DE LA SUB-CUENCA DEL RIO LOS OCOTES, PARA DETERMINAR LAS ÁREAS PRINCIPALES DE RECARGA HÍDRICA E IDENTIFICACIÓN DE LAS ÁREAS VULNERABLES A DESLIZAMIENTOS E INUNDACIONES PARA PROPONER ALTERNATIVAS DE PREVENCIÓN DE LA PARTE NORESTE DE LA CIUDAD DE GUATEMALA. PROYECTO FODECYT No Ing. MSc. ISAAC RODOLFO HERRERA IBAÑEZ Investigador Principal GUATEMALA, FEBRERO DE 2012.

2 AGRADECIMIENTOS La realización de este trabajo, ha sido posible gracias al apoyo financiero dentro del Fondo Nacional de Ciencia y Tecnología, -FONACYT-, otorgado por La Secretaría Nacional de Ciencia y Tecnología SENACYT- y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología CONCYT-.

3 INDICE Página RESUMEN i ABSTRACT ii PARTE I I.1 INTRODUCCIÓN 1 I.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 7 I.2.1 Antecedentes 7 I.2.2 Justificación de la Investigación 8 I.3 OBJETIVOS E HIPOTESIS I.3.1 Objetivos I General 9 I Específicos 9 I.3.2 Hipótesis 10 I.4. MATERIALES Y METODOS I.4.1 Materiales I Localización del área de estudio 11 I Descripción de los municipios de la 14 subcuenca I Aspectos sociales 15 I Clima 16 I Suelos 17 I Vegetación y Cobertura vegetal 18 I.4.2 METODOS 19 I Levantamiento geológico 19 I Determinación de la hidrogeología 19 I Redes de flujo subterráneo 20 I Cuantificación del agua superficial 21 I Determinación de los caud ales 21 diarios I Determinación del potencial hídrico 22

4 Página I Estimación de la recarga hídrica de la 22 subcuenca I Meteorología 23 I Geomorfología 23 I Uso actual del suelo 23 I Mapa de unidades de recarga hídrica 24 I Pruebas de Infiltración 24 I Cálculo de la recarga hídrica 25 I Aprovechamiento y Propuesta de manejo de los recursos hídricos subterráneos 29 I Propuesta de Alternativas para la prevención de deslizamientos e inundaciones 29 PARTE II II. MARCO TEORICO 30 II.1 Los recursos hídricos y el ambiente 31 II.2 Los recursos hídricos y su importancia 33 II.3 Degradación de los recursos hídricos II.4 Estrategias del manejo de agua en Guatemala II.5 Demanda de agua potable II.6 La recarga hídrica II.7 Amenaza, Riesgo y Vulnerabilidad II.8 Deslizamientos II.9 Lavado superficial o erosión II.10 Parámetros Geológicos II.11 Parámetros Hidrológicos e Hidrogeológicos PARTE III III. RESULTADOS Y DISCUSION III.1.1 GEOLOGIA 56 III Marco Geológico Regional 56 III Geología Local 60

5 Página Formación San Agustín las minas 63 Formación Sanguayabá 63 Tefras o depósitos piroclásticos de 64 pómez III.1.2 HIDROGEOLOGIA 65 III Marco Hidrogeológico 65 III Características Hidrogeológicas 67 III Características y producciones de pozos 69 III Extracción del agua subterránea III Variación de niveles de agua subterránea III.1.3 HIDROLOGIA 74 III Morfometría de la subcuenca del río Los Ocotes 74 III Caudales del río Los Ocotes 76 III.1.4 CALIDAD DEL AGUA 80 III Química del agua 80 III Calidad del agua subterránea 83 III Para consumo humano 83 III Para uso agrícola 85 III.1.5 RECARGA HIDRICA 86 III Clima 86 III Datos de clima de la estación Ciénaga Grande 86 III Datos de clima de la estación El Maestro 87 III Geomorfología 88 III Uso actual del suelo 91 III Infiltración y características del suelo 93 III Áreas de recarga hídrica 95 III Potencial del recurso hídrico 98

6 Página III.1.7 RECOMENDACIONES PARA EL APROVECHAMIENTO DEL AGUA SUBTERRÁNEA CON EL FIN DE MEJORAR LAS EXPLOTACIONES EN EL FUTURO 100 III Exploración del acuífero 100 III Explotación del acuífero 101 III.1.8 PROPUESTA DE ALTERNATIVAS DE PREVENCIÓN DE DESLIZAMIENTOS CAUSADOS POR LLUVIA (EROSIÓN) Y DE INUNDACIONES POR ESCORRENTIA SUPERFICIAL 103 III DESLIZAMIENTOS CAUSADOS POR LLUVIA (EROSIÓN) 103 III INUNDACIONES 106 PARTE IV IV.1 CONCLUSIONES 109 IV.2 RECOMENDACIONES 112 IV.3 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 114 IV.4 ANEXOS IV.4.1 Datos de pozos IV.4.2 Análisis Fisicoquímicos y bacteriológicos del a gua IV.4.3 Datos de Clima IV.4.4 Pruebas de Infiltración y datos de laboratorio de suelos IV.4.5 Cálculo de balance Hídrico IV.4.6 Calibración de la estación limnimétrica PARTE V V.1 INFORME FINANCIERO

7 INDICE DE CUADROS Página Cuadro 1.1 Valores de coeficientes (Kp) según rangos de pendientes 26 Cuadro 1.2 Valores de coeficientes (Kv) según cobertura vegetal 27 Cuadro 2.1 Estrategia para el desarrollo de las fuentes de agua 40 Cuadro 2.2 Volumen de suministro de agua potable promedio 42 Cuadro 3.1 Datos de pozos de agua de la subcuenca Los Ocotes 70 Cuadro 3.2 Extracción de agua subterránea en la subcuenca del río Los Ocotes ( ). 72 Cuadro 3.3 Variación del nivel estático del agua subterránea de tres pozos. 73 Cuadro 3.4. Caudales mensuales del río Los Ocotes, calculados en la estación del puente río Los Ocotes, periodo 2, Cuadro 3.4a Caudales diarios (m 3 /s) del periodo de la estación del Puente río Los Ocotes. 78 Cuadro 3.4b Caudales diarios (m 3 /s) del periodo de la estación del Puente río Los Ocotes 79 Cuadro 3.5 Lugar de muestreo de agua y parámetros de ph y conductividad eléctrica 80 Cuadro 3.6 Resultados de análisis químicos de las muestras de agua 82 Cuadro 3.7 Características físicas y sus límites máximos según Norma COGUANOR. 83 Cuadro 3.8 Substancias químicas con sus límites aceptables según Norma COGUANOR 84 Cuadro 3.9 Resultados del examen microbiológico 85 Cuadro 3.10 Datos de clima, estación Ciénaga grande Cuadro 3.11 Datos de clima estación El Maestro 2,009-2, Cuadro 3.12 Áreas de uso actual del suelo de la subcuenca 91 Cuadro 3.13 Características físicas e infiltr aciones 94 Cuadro 3.14 Cálculo del volumen de recarga hídrica 96

8 INDICE DE FIGURAS Página Figura I.1 Mapa de Ubicación de la subcuenca del rio Los Ocotes 12 Figura 3.1 Mapa geológico regional de la subcuenca del río Los Ocotes 59 Figura 3.2 Perfil geológico de la ciudad de Guatemala 60 Figura 3.3 Mapa geológico de la subcuenca del río Los Ocotes 61 Figura 3.4a Perfil geológico A A 62 Figura 3.4b Perfil geológico B B 62 Figura 3.5 Gráfico de Jacob de la prueba de bombeo del pozo Los Ocotes (Finca El Sintul) 68 Figura 3.6 Gráfico de Theis de la prueba de bombeo del pozo Los Ocotes (Finca El Sintul) 68 Figura 3.7 Mapa de pozos de la subcuenca 71 Figura 3.8 Mapa de hidrografía y ubicación de las estaciones 75 Figura 3.9 Hidrograma del río Los Ocotes 76 Figura 3.10 Curva de Caudales característicos del río Los Ocotes 77 Figura 3.11 Puntos de muestreo de agua 81 Figura 3.12 Mapa geomorfológico de la subcuenca del río Los Ocotes 90 Figura 3.13 Mapa de uso actual de la subcuenca del río Los 92 Ocotes 97 Figura 3.14 Mapa de unidades de recarga hídrica 99 Figura 3.15 Mapa de áreas de recarga hídrica Figura 3.16 Mapa de áreas vulnerables a derrumbes en la 105 subcuenca de Los Ocotes Figura Mapa de áreas vulnerables a inundaciones de la 107 subcuenca del río Los Ocotes

9 i RESUMEN El estudio presenta información sobre la geología, hidrogeología, aguas superficiales, calidad de agua, clima y recarga hídrica de la subcuenca del río Los Ocotes, en la parte noroeste de la ciudad de Guatemala, con el objetivo de determinar las áreas principales de recarga hídrica y hacer una propuesta de aprovechamiento sostenible del agua en la subcuenca y proponer medidas de prevención ante deslizamientos e inundaciones. La subcuenca del río Los Ocotes forma la parte alta de la cuenca del río Motagua que drena hacia la Vertiente del Caribe, con un área de 63.6 km 2. En la subcuenca existe buen potencial del recurso hídrico subterráneo, ya que se produce en la subcuenca de 4.18x10 6 m 3 /año y comparándola con la explotación actual de aproximadamente 5.142,128x10 6 m 3 /año, se tiene un balance negativo de 0.96 x 10 6 m 3 /año. Esto indica que existe una sobreexplotación del recurso hídrico subterráneo en la subcuenca. La propuesta de manejo de las áreas de recarga y áreas susceptibles a derrumbes e inundaciones, están encaminadas a la conservación de l os recursos naturales y a la prevención de accidentes, siendo propuestas técnicas medioambientales para la estabilización de taludes ante la erosión y el drenado de los suelos para prevención de inundaciones Se determinaron diez unidades de recarga hídrica, obteniéndose seis unidades con recarga potencial entre media a baja recarga y cuatro unidades sin recarga aparente, determinándose tres unidades geológicas en el área de la subcuenca, las cuales son: Montañas Volcánicas, Relleno Piroclástico y Valle Tectónico. Se determinó que existe una sobreexplotación del acuífero subterráneo, teniendo la necesitad de aumentar la recarga por medio de pozos de inyección y darle un manejo sostenible a las áreas estab lecidas en este estudio, para mejorar las condiciones de los recursos naturales de la subcuenca, en especial el recurso agua subterránea.

10 ii ABSTRACT The study presents superficial information on geology, hydrogeology, waters, quality of water, climate and recharges hydric of the subriver basin of the river the Ocotes, in the part the northwest of the city of Guatemala, with the aim of determining the main areas of hydric charge and making a proposal of sustainable advantage of the water in the subriver bas in and offering measures of prevention before slidings and floods. The subriver basin of the river the Ocotes comprises high of the river basin of the Motagua river that drains towards the Slope of th e Caribbean, with an area of 63.6 km 2. In the subbasin there exists good potential of the water underground resource, since it takes place in the subbasin of 4.18x10 6 m 3 /año and comparing it with the current exploitation of approximately 5.142,128x10 6 m 3 /año, a negative balance sheet of 0.96x10 6 m 3 /año. This indicates that there exists an overexploitation of the water underground resource in the subbasin. The proposal for management of the recharge areas and areas susceptible to landslides and flooding, are aimed at the conservation of natural resources and the prevention of accidents, being proposed environmental techniques for the stabilization of slopes against erosion and the drained land for flood prevention. Ten units of hydric charge were determined, obtaining six units with potential charge between average to low charge and four units without apparent charge, determining three geologic units in the area of the subriver basin, which are: Volcanic Mountains, Stuffed Piroclástico and Tectonic Valle. It was determined that an overexploitation of the water-bearing subterranean exists, you need having to give it him a sustainable handling to the areas established in this study, to improve the conditions of the natural resources of the subriver basin, especiall y the resource underground water.

11 1 I.1 INTRODUCCIÓN PARTE 1 INTRODUCCION Durante las últimas tres décadas, la ciudad de Guatemala ha crecido alarmantemente hasta tener más de dos millones de habitantes (Instituto Nacional de Estadística, 2002). Paralelamente a esto ha sucedido un crecimiento industrial, dando como resultado altos niveles de contaminantes en las aguas superficiales que l as hace inadecuadas para el consumo humano, dándose el incremento en la explotación de las aguas subterráneas (Herrera, 2002), ya que estos recursos son los más factibles de explotar en forma inmediata para satisfacer las necesidades de agua potable de la ciudad. La ciudad de Guatemala actualmente se abastece de agua por medio de fuentes subterráneas y aguas superficiales. Las aguas subterráneas representan más del 55% del abastecimiento de agua potable actual, entregado por la Empresa Municipal de Agua (E MPAGUA). Las aguas subterráneas han sido explotadas en el valle de Guatemala por más de cuarenta años y varios estudios hidrogeológicos fueron llevados a cabo, siendo los más importantes: INSIVUMEN 1978, JICA 1986, SOGREAH 1989 y REAGUA Estos estud ios consideran los límites de la cuenca de aguas subterráneas del valle de Guatemala, coincidentes con las divisorias de aguas superficiales: la subcuenca del río Las Vacas al norte (180 km 2 ), la del río Villalobos y el Lago de Amatitlán al sur (325 km 2 ), y la subcuenca del río Los Ocotes al noreste (80 km 2 ), con un total de 585 km 2.

12 2 Toda el agua para uso humano proviene de las precipitaciones pluviales, las cuales varían a través del tiempo y el espacio. Las variaciones de flujos de agua y las recargas en las aguas subterráneas originarias, dependen del clima como del manejo de los suelos y son un importante recurso para el hombre, para el abastecimiento ordinario, para apoyar el desarrollo económico, para solucionar sequías, y en emergencias y catástrofes (Custodio, 2005). En el valle de Ciudad Guatemala, la recarga natural que ocurre anualmente durante la estación lluviosa, causa un ascenso en los niveles del agua. Existe además la recarga artificial, debido a la entrada de agua causada por fugas en la red de suministro de agua, que eventualmente alcanza el acuífero por infiltración. Otra recarga artificial es causada por la filtración de aguas a través de pozos de absorción, en las partes de áreas urbanizadas que no están conectadas al sistema centralizado de alcantarillado (Herrera y Orozco, 2010). El agua subterránea se encuentra en acuíferos, y está formada por el agua que se infiltra en el suelo y se almacena en el subsuelo (rocas). Guatemala por su compleja geología, presenta una gran variedad de condiciones, lo que hace difícil en algunas zonas encontrar agua de buena calidad y en cantidad suficiente. La reducción de la infiltración y el abuso en el uso del agua subterránea puede llevar a que se produzca un desbalance en la cantidad de agua subterránea, es decir, entre el agua que entra y la que se extrae del acuífero, debido a cuatro causas: i) La deforestación, que ha ocasionado mayor escurrimiento del agua y menor infiltración. ii) La impermeabilización de terrenos por la const rucción y urbanización de grandes áreas. iii) Los cambios de clima, que han hecho muy variable la cantidad de lluvia año con año. iv) La sobre-explotación de los acuíferos, por el abuso en la perforación de terrenos para el establecimiento de pozos sin ningún tipo de control (Herrera, 2002).

13 3 Guatemala tiene una extensión superficial de 108,889 km 2, con una población de ,196 de habitantes (INE, 2002). En la ciudad de Guatemala, el crecimiento urbano ha ocasionado una fuerte presión sobre los recursos existentes (JICA-INFOM, 1995). Esto hace necesario formular planes de manejo a nivel de cuencas con el objeto de aprovechar y proteger los recursos naturales (IIA, 2002). Sin embargo, la formulación e implementación de estos planes de manejo requie re de información básica de los elementos del ciclo hidrológico como lluvia, infiltración, evapotranspiración, escorrentía superficial y subterránea dentro de la cuenca, de la cual en general se carece en la mayor parte del país (Herrera, et al., 2007). Actualmente, en la ciudad de Guatemala se presenta un aumento considerable en la demanda de agua subterránea, debido a sobre - explotación de los acuíferos y a la contaminación de la calidad del agua superficial. Por ello es necesario hacer más eficient e el uso del recurso hídrico (Herrera, 2002). La subcuenca del río los Ocotes se localiza a las afueras de la ciudad de Guatemala, y está ocupada prioritariamente por algunos centros poblados, siendo los usos del agua para consumo humano, uso agrícola y ganadero. Para cubrir las diferentes necesidades hídricas, se utiliza como fuente de agua la de tipo subterráneo, ya que la mayoría las aguas superficiales no son aptas para el uso consuntivo, ni para la irrigación de cultivos. La problemática evidente dentro de la subcuenca y en los lugares adyacentes a ella, es por el incremento de la población, principalmente por zonas urbanas y el establecimiento de fábricas, lo cual se produce un aumento en la demanda del recurso hídrico para cubrir las diferentes necesidades. La alta cantidad de pozos perforados hace que exista una sobreexplotación del acuífero dentro de la cuenca y se esta llegando a la disminución de los niveles de agua subterránea, considerándose un alto

14 4 riesgo del recurso hídrico, al no tener un aprovechamiento sostenible e implica un mayor costo en la construcción de pozos más profundos. En Guatemala no existe ley de aguas, ni una entidad que reglamente la explotación hidrogeológica y el manejo de los proyectos de perforación, debiéndose generar información real y actualizada, que permita una planificación y gestión integrada en el manejo de acuíferos, que sea viable y sostenible para la toma de decisiones de las comunidades que habitan dentro de la cuenca. Para que el aprovechamiento de los acuíferos sea de forma eficiente y segura, es básico estudiar las características intrínsecas del flujo subterráneo y la geología del lugar, conjuntamente es indispensable determinar las zonas potenciales de recarga hídrica para planificar el manejo y protección de estas áreas. Uno de los aspectos que limitan el manejo de los recursos hídricos y el aprovechamiento sostenible de los mismos, es que las investigaciones hidrológicas requieren de largo tiempo, sin embargo, en este caso se ha recurrido a evaluaciones prácticas de dos años para tener resultados rápidos y satisfactorios, y proponer estrategias de manejo a nivel de la subcuenca que es la unidad de planificación. Estos estudios pueden ser una herramienta para evitar gastos elevados y mejorar la s condiciones de los habitantes de la cuenca estudiada. La conservación y uso sostenible y equitativo del agua, no sólo depende de la identificación de las áreas donde se concentran los acuíferos, las tecnologías asociadas y otros aspectos necesario s para su manejo. También se necesita de fomentar la capacidad de conocimientos y la participación de las comunidades en este esfuerzo, ya que son las que dependen de ella y utilizan el agua para su subsistencia y desarrollo. Además queda llamar a la reflexión sobre la conservación del agua, como necesidad vital, tanto por las incalculables necesidades del país en el momento presente, como por salvaguardar este recurso para legarlo a las generaciones venideras.

15 5 La UNESCO en su reporte científico del año 2005 (Herrera, 2008), menciona que el conocimiento, educación, ciencia, tecnología e innovación son conductores primordiales del progreso de un país. La investigación en ciencia y tecnología es una fuente de innovación. El conocimiento y sus aplicaciones están colocados en el centro de la estrategia de desarrollo de un país. La tecnología en el manejo de los recursos naturales implica desarrollo y dentro de estos uno de los más importantes para la sociedad, es el conocimiento e innovación de tecnologías de los recursos hídricos (Herrera, 2011). La determinación de las áreas de recarga hídrica en la subcuenca, constituye un elemento valioso para el manejo y protección de los recursos hídricos, ya que estas áreas son importantes de proteger y refo restar, para lograr una mayor cubierta vegetal del suelo y así garantizar mantener el proceso de infiltración de la lluvia, para que el almacenamiento del acuífero se mantenga en equilibrio y la explotación del agua subterránea sea sustentable. El hombre a través de los años, ha ido generando una infinidad de estrategias para su sobrevivencia, ya que los fenómenos naturales han originado grandes desastres, como huracanes, tormentas tropicales, sismos (terremotos), maremotos, movimientos en masa (deslizamien tos y derrumbes), que han provocado perdidas de vidas humanas, daños a la infraestructura y altos costos sociales. Como la mayoría de los fenómenos naturales, las inundaciones pueden llevar a pérdida de vidas y daños a la propiedad. Se ha calculado que en el siglo XX, alrededor de 3.2 millones de personas murieron por este motivo en el mundo, representado más de la mitad de los fallecidos por desastres con origen en fenómenos naturales (COSUDE, 2002).

16 6 En términos de pérdidas físicas, las inundaciones son responsables del 40% de los daños a la propiedad ocasionados por todos los desastres originados de eventos naturales. De estos daños, el 90% han ocurrido en los países en vías de desarrollo (Chardón, 2002). El país de Guatemala está expuesto a gran cant idad de fenómenos naturales causantes de desastres, algunos de ellos naturales y otros en donde interviene la actividad humana en relación con su entorno (Villagrán, 2003). En la historia más reciente de Guatemala se pueden enumerar varios fenómenos atmosféricos, que han afectado al país, como los huracanes: Mitch (noviembre 1998), Stan (octubre 2005), y Agatha (junio 2010), que afectaron a diferentes regiones, y provocaron gran cantidad de deslizamientos al saturarse los suelos e inundaciones en las part es bajas de las cuencas. De acuerdo a lo anterior, la Gestión de Riesgo en los últimos años, a tomado auge su estudio y su socialización en las diferentes comunidades, instituciones gubernamentales y no gubernamentales y con las municipalidades del país, ya que es de suma importancia conocer la relación de las amenazas y las vulnerabilidades, que provocan en conjunto un riesgo a diversas áreas del país. Es por ello, que la presente investigación determinó la vulnerabilidad física, socioeconómica y ambiental de las poblaciones, de la subcuenca del río Los Ocotes, ante amenazas potenciales, tratando de generar información base, ya que esta zona no ha sido estudiada, iniciando desde el conocimiento de la morfometría de la subcuenca y los diferentes materiales geológicos que la constituyen, para relacionarlos con las probabilidades de deslizamientos e inundaciones.

17 7 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ANTECEDENTES Considerando que la subcuenca del río Los Ocotes, antiguamente era un área rural y eminentemente agrícola, y que actualmente se esta convirtiendo en un área urbanizada, con una alta demanda de agua potable, se presenta la problemática en un futuro de: a) La posible sobre-explotación del agua subterránea para cubrir la demanda para consumo humano, uso agrícola y ganadero, y aprovechamiento industrial. b) La falta de manejo sostenible del agua subterránea de la subcuenca, por la carencia de una ley de aguas a nivel nacional y una reglamentación a nivel de la ciudad de Guatemala. c) El incremento de la vulnerabilidad de algunas áreas a derrumbes y deslizamientos, por la construcción de taludes verticales en carreteras. d) Las posibles inundaciones en las partes bajas por la deforestación y cambio en el uso de la tierra, en las partes altas de la subcuen ca. La problemática de las cuencas a nivel nacional, es reflejada en el deterioro de los recursos naturales, especialmente de la cantidad y la calidad del recurso hídrico. Por otra parte, en los últimos años en el país, se han presentado muchos impactos negativos por deslizamientos e inundaciones en diferentes áreas. El problema científico que resuelve el presente trabajo es: Determinar las áreas principales de recarga hídrica e identificar las áreas vulnerables a deslizamientos e inundaciones, para prop oner alternativas de prevención de la subcuenca del río Los Ocotes, al noreste de la ciudad de Guatemala.

18 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACION En Guatemala, el conocimiento de cuencas hidrográficas en lo relativo a técnicas de estudio, planificación y manejo es relativamente escaso y, por lo tanto, se ha hecho necesario desde hace algunos años realizar investigaciones referentes a las mismas. Pero, como las cuencas en el territorio de Guatemala son generalmente grandes (macrocuencas de más de 2,000 km 2 ), se ha hecho conveniente seleccionar subcuencas, para realizar investigaciones que puedan ser concentradas en zonas más pequeñas, las cuales permitan generar estudios que puedan ser llevados a cabo en corto y mediano tiempo, para que las informaciones que se obtengan puedan ser utilizadas en un plan de manejo integral de forma rápida y efectiva. Debido a la contaminación de la mayoría de las aguas superficiales en la ciudad Guatemala, en los últimos años se ha dado importancia al recurso hídrico subterráneo como una fuente de abastecimiento doméstico, agrícola e industrial, por lo que, entidades como la Empresa Municipal para el Agua (EMPAGUA) y el Instituto de Fomento Municipal (INFOM), han realizado estudios tendientes a contar con información suficie nte para planificar y garantizar el aprovechamiento de los recursos hídricos. Actualmente en la subcuenca del río Los Ocotes, existe muy poco aprovechamiento de las aguas de los ríos, ya que ofrecen posibilidades limitadas en cuanto a cantidad y calidad de agua (ya que se vierten algunas aguas negras y de drenaje), pero en cambio, existen condiciones favorables para explotar las aguas subterráneas, por lo que se hizo necesario realizar esta investigación para determinar las cantidades disponibles del agua subterránea y de las características hidrogeológicas del acuífero. Finalmente, es de suma importancia identificar áreas vulnerables a deslizamientos e inundaciones en la subcuenca, para lograr proponer alternativas de prevención de riesgos.

19 9 I.3 OBJETIVOS E HIPOTESIS I.3.1 OBJETIVOS I Objetivo General Evaluar hidrogeológicamente la subcuenca del río Los Ocotes para determinar las áreas principales de recarga hídrica e identificación de las áreas vulnerables a deslizamientos e inundaciones, para propo ner alternativas de prevención de la parte noreste de la ciudad de Guatemala. I Objetivos específicos 1. Determinar y evaluar las áreas principales de recarga hídrica y proponer alternativas de prevención que permitan la conservación del suelo y el uso sostenible del agua subterránea y superficial en la subcuenca del río Los Ocotes. 2. Evaluar la geología de la subcuenca, con el fin de definir las unidades litológicas, la estratigrafía y de identificar las fallas geológicas presentes. 3. Determinar y evaluar la cantidad de disponible de agua superficial (ríos y manantiales), a través del análisis espacial y temporal de caudales. 4. Estimar la recarga hídrica de la subcuenca por medio del balance hídrico de suelos y del análisis espacial y temporal de los factores meteorológicos. 5. Delimitar las áreas de recarga hídrica natural de la subcuenca. 6. Conocer y evaluar la calidad del agua superficial y subterránea desde el punto de vista físico-químico y bacteriológico para el uso agrícola y consumo humano. 7. Dar recomendaciones para el aprovechamiento del recurso hídrico subterráneo, con el fin de mejorar las exploraciones y explotaciones del acuífero en un futuro. 8. Proponer alternativas de prevención de deslizamientos causados por lluvia (erosión) y de inundaciones por esco rrentía superficial a los pobladores en riesgo dentro del área de la subcuenca.

20 HIPÓTESIS Esta investigación tiene como hipótesis científica que con la propuesta de aprovechamiento del recurso hídrico subterráneo, se sientan la s bases para que las autoridades y comunidades involucradas dentro de la subcuenca del río Los Ocotes, puedan darle un manejo sostenible a los recursos naturales que intervienen en la recarga hídrica, y se logren proteger las áreas vulnerables a deslizamientos e inundaciones. Para caracterizar los recursos naturales involucrados en la recarga hídrica, se hizo necesario realizar la investigación en lo referente a hidrología, geología, hidrogeología, clima, suelo, bosque, recarga hídrica, durante dos años de obtención de información básica necesaria para contar con registros confiables y muy puntuales, y poder conocer y caracterizar el sistema hídrico de la subcuenca de una forma real y a detalle.

21 11 I.4 MATERIALES Y METODOS I.4.1 Materiales Los materiales utilizados para el desarrollo de la investigación fueron: mapas, fotos aéreas, estereoscopio de espejos, brújula, molinete, sondas eléctricas, aparatos de sistemas de posicionamiento global (GPS), pluviómetro, termohigrómetro, libreta de campo, piqueta, cinta métrica, etiquetas, bolsas plásticas, cáñamo, barreno, marcadores, machete y maskin tape. I Localización del área de estudio El área de investigación se ubica al noreste de la ciudad de Guatemala y se enmarca en la subcuenca del río Los Ocotes (figura 1.1), El área de estudio se encuentra dentro de la región fisiográf ica de Tierras Altas Volcánicas y en la cuenca del río Las Vacas que desemboca en la cuenca del río Motagua en la vertiente del Caribe de Guatemala. La subcuenca del río de los Ocotes se encuentra entre los municipios de Guatemala, Santa Catarina Pinula y San José Pinula del departamento de Guatemala. Tiene su nacimiento en San José Pinula, en El Pajón (río Acatán) y Cienaga Grande (río La Palma), al sur de la subcuenca. Las coordenadas planas UTM (Universal Transversal Mercator) de la proyección WGS 84 de la zona 15 son: Latitud Norte de ,710 m a ,100 m; y longitud Este de 771,940 m a 779,720 m.

22 Fuente: FODECYT

23 13 La subcuenca del río los Ocotes abarca una extensión de kilómetros cuadrados y un perímetro de 26 kilómetros, el cual bordea toda el área de influencia de la subcuenca en estudio. En términos de altimetría, la subcuenca tiene una altura máxima de 2,028 metros sobre el nivel del mar en la parte alta, aldea El Pajón, municipio de San José Pinula; y la parte mas baja la cual se encuentra en el punto de aforo es de 1,276 metros sobre el nivel del mar en el punto de aforo en el puente. Tiene varias vías de comunicación terrestres pavimentadas que comunican a Ciudad de Guatemala con municipios aledaños tanto al noreste tomando la ruta CA-9 vía a Palencia y al sur de la ciudad a carretera a Santa Catarina Pinula y Fraijanes (CA-1). Se estableció que la subcuenca del río los Ocotes origina varios drenajes que desembocan en el río Los Ocotes. En el sureste de la subcuenca en los cerros aledaños a Ciénaga Grande, emerge el río La Palma que desemboca al río Los Ocotes. En la parte sur de la subcuenca se localiza la quebrada Cuesta Grande que a su vez converge al río Los Ocotes. En la parte suroeste de la cuenca, a las cercanías de las lomas de El Pajón nace el río Acatán y el río Chiquito y ambos forman el río Monjitas, en el límite municipal entre Santa Catarina Pinula y Guatemala. En la parte noroeste de la subcuenca (Lavarreda y El Carmen) surgen el rio Méndez y el rio Aceituno, afluentes del Monjitas o Canalitos, el cual se une al rio Los Ocotes en la parte noreste de la subcuenca. En el noroeste de la subcuenca se encuentra parte de la zona 17 (Lomas del Norte, Lourdes, San Isidro, etc.) de la ciudad de Guatemala, que recibe agua de mantos freáticos que se encuentran fuera de los límites de la cuenca hidrográfica bajo estudio. El uso del agua es consuntivo y se encuentra una planta procesadora de carne (EXGUAPAGRA S.A.), Kerns, etc, por el cual también hay uso industrial.

24 14 I Descripción de los municipios que comprende la subcuenca Canalitos: zona 24 del municipio de Guatemala. La distancia sobre la ruta CA-9 desde el Centro Histórico son 6 km a la aldea Lavarreda en rumbo Este y a partir de este punto, se localiza el camino de revestimiento al sureste a 6 km, hasta el centro de Canalitos, ubicado entre los ríos Monjitas y Agua Tibia. La altitud es de 1,520 msnm. Los Ocotes: zona 25 del municipio de Guatemala. La distancia sobre la ruta CA-9 desde el Centro Histórico son 17 km. Este poblado se localiza al lado este de la subcuenca, a una altitud de 1,530 msnm. Ciénaga Grande: Aldea del municipio de San José Pinula. La distancia de la Ciudad de Guatemala es de 3 km. en camino de revestimiento al noroeste de la cabecera municipal. La altitud a la que se encuentra es de 1,890 msnm. Cristo Rey: Aldea del municipio de Santa Catarina Pinula, Guatemala. La vía de acceso es por el lado este de la cabecera municipal, por la carretera CA-1 en Puerta Parada. La altitud es de 1,845 msnm. San José Pinula: municipio del departamento de Guatemala, de 3 a. categoría, con un área aproximada de 195 km 2. Colinda al norte con Palencia, al este con Mataquescuintla, al sur con Santa Rosa de Lima, y al oeste con Fraijanes, Santa Catarina Pinula y Guatemala. La cabecera está ubicada en un pequeño valle donde en los últimos años se han incrementado los desarrollos urbanísticos. El municipio cuenta con 1 pueblo, 7 aldeas y 26 caseríos. La cabecera con categoría de pueblo, San José Pinula, cuenta con los caseríos el Durazno y El Manzano. Las aldeas principales son: Ciénaga Grande, Contreras, El Colorado, El Platanar y Las Anonas.

25 15 I Aspectos Sociales Demografía Dentro de la subcuenca del río los Ocotes, se estima una población de 150,000 habitantes aproximadamente. De los cuales el 48.7% de la población total son de sexo masculino, mientras que el 51.3% de sexo femenino. Del total de la población registrada para la subcuenca se estima que el 57% de habitantes viven en el área urbana, mientras que el 43% restante, están distribuidos en el área rural. Educación Con respecto de la educación dentro de la subcuenca se estima que hay aproximadamente 242 escuelas, distribuidas en: 72 de nivel pre-primario, 105 de nivel primario, 49 de nivel básicos y 16 de diversificado. Con un registro de asistencia de 34,225 alumnos. Idioma El idioma más hablado dentro de la subcuenca es el español, en un 90% y el 10% restante se distribuye en lenguas mayas y quiches. Agricultura y uso de la tierra Es importante reconocer que el uso de la tierra influye directamente, en la recarga de los acuíferos, además de considerar condiciones especificas del suelo, que influyen en la escorrentía superficial y subterránea. Dentro del área se distinguieron tres zonas: forestal, agrícola y ganadera.

26 16 I Clima La subcuenca presenta una altura máxima de 2,028 metros sobre el nivel del mar en San José Pinula, siendo su altura promedio alrededor de los 1,500 msnm. En la estación INSIVUMEH se registra una temperatura media anual máxima de 19.7 ºC para los años de 1990 a Se registra una humedad relativa media de 81% y una precipitación pluvial media de 1,113.5 mm. Dentro de la subcuenca predominan dos zonas de vida, Bosque Húmedo Subtropical templado (Bh - St) y bosque húmedo montano bajo (Bh - Mb). I Bosque Húmedo Subtropical Templado (Bh - St) Esta zona de vida es predominante en casi toda la parte alta de la subcuenca, en la cual se incluye el área de los municipios de Guatemala, San José Pinula y Santa Catarina Pinula. Se caracteriza por tener una relación de evapotranspiración potencial entre y biotemperatura media anual entre 20 y 26 C. La precipitación varía entre 1,000 a 2,000 mm, con promedio entre 1,100 a 1,349 mm. El periodo en que las lluvias son más frecuentes corresponden a l os meses de mayo a noviembre, variando en intensidad según la situación orográfica que ocupa las áreas de la zona. Los terrenos correspondientes a esta zona de vida son de relieve ondulado a accidentado y escarpado. La vegetación natural está constituida especialmente por la siguientes especies: Pinus oocarpa, Ficus spp, Quercus sp, Eritrina spp, Curatella americana, que son las especies características de esta zona.

27 17 I Bosque Húmedo Montano Bajo (Bh - Mb) El patrón de lluvias varía entre 1,057 mm y 1,588 mm, con un promedio de 1,344 mm de precipitación anual. Las biotemperaturas oscilan entre 15 a 23 C. La evapotranspiración potencial puede estimarse en promedio de La topografía en general es plana y está dedicada a uso u rbano y pastos naturales, sin embargo las parte accidentadas están cubiertas de vegetación. Entre la vegetación típica o natural está representada por: Quercus spp, Pinus pseudostrobus, y Pinus montezumae, pueden observarse además, Juniperos, Ostrya spp. I Suelos Según la clasificación de suelos, pertenecen a las series de suel os de Guatemala, Morán y Áreas fragosas. I Guatemala (Gt): Son suelos profundos, bien drenados, desarrollados sobre ceniza volcánica débilmente cementadas, en un clima húmedo y seco. Ocupan un relieve que es casi plano, con algunas partes onduladas o suavemente onduladas. Los suelos Guatemala están asociados con los suelos Cauqué, pero se distinguen de éstos porque se encuentran en planicies y los otros, en relieve de ondulado a inclinado. Además, porque los suelos Guatemala son más profundos (mayores de 0.8 m). La profundidad del suelo varía según el grado de erosión al cual ha estado sujeto durante su desarrollo. Incluidos están unos suelos desarrollados sobre superficies más antiguas de terrenos que emergen a través del material acumulado más reciente; algunos están sobre materiales volcánicos y otros sobre materiales sedimentarios como caliza y esquisto arcilloso. De acuerdo a la clasificación taxonómica son Ustalfs. I Áreas Fragosas (AF): Es una clase de terreno donde barrancas de ladera perpendiculares de casi 100 metros de profundidad, cortan la planicie de Guatemala y otras cercanas, dejando inaccesibles unas partes potenciales arables. Estos suelos corresponden al suborden de los Orthents.

28 18 I Morán (Mr): Son suelos profundos (más de 1 m), bien drenados, y desarrollados sobre ceniza volcánica pomácea en un clima húmedo -seco. Se asemejan a los suelos Guatemala y Cauqué, siendo más rojos que éstos. Estos suelos corresponden a la asociación Ustands - Ustalfs. Drenaje El drenaje a que se encuentra en la subcuenca es del tipo dendrítico, subdendrítico y subparalelo, debido a las fallas geológicas que atraviesan el área con rumbo norte a sur. Fisiografía La subcuenca del río los Ocotes se encuentra ubicada en la región fisiográfica de Tierras Altas Volcánicas, subregión Zona Montañosa y Planicie Central. En esta zona se encuentra el gran p aisaje: Relleno Piroclástico al Este de la Ciudad de Guatemala. I Vegetación y cobertura vegetal Los bosques de la ciudad capital y San José P ínula describen el típico arreglo florístico de una eco-región de especies de coníferas de habito neártico, iniciando en las zonas de menor altitud con especies del genero Pinus. A medida que se haciende en el nivel el comportamiento del micro clima propicia el asocio de dicho género con exubera ntes arboledas de Cupressus. Los bosques de especies latifoliadas se conforman por flora de clima montano, y herbáceas que comparten el hábito de los estratos dominantes. Los bosques de coníferas de los cuáles se trata realizar una descripción son del tipo secundario en su mayoría, presentan arboles que no sobrepasan los 30 cms de diámetro (DAP), su altura se puede clasificar en un intervalo que oscila en rangos que van de metros, siendo este segundo característico de los remanentes en etapa de senectud.

29 19 I.4.2 Métodos Para el estudio de la geología se tomó como base de trabajo el mapa geológico de San José Pinula a escala 1:50,000, para la descripción general de la geología. Para la caracterización de la litología de las formaciones existentes en la subcuenca de estudio, la estructura y la estratigrafía, se realizo el levantamiento geológico de campo con la correlación de la litología de pozos. I Levantamiento geológico El levantamiento geológico de la subcuenca comprendió lo siguiente: i) La fotointerpretación de la subcuenca y lugares aledaños, donde se definieron algunos contactos geológicos entre unidades superficiales y lineamientos de fallas. ii) El mapeo geológico del área a escala 1:50, 000, por medio de recorridos de caminos, veredas, ríos y quebradas, con el muestreo de las principales unidades de rocas y la elaboración del mapa geológico de la subcuenca. iii) El levantamiento de columnas litológicas en cortes de taludes de ríos y en pozos perforados dentro y fuera de la subcuenca para su correlación estratigráfica. iv) La elaboración de perfiles geológicos de acuerdo a la información de afloramientos de rocas y de litología de pozos. I Determinación de la hidrogeología En el presente trabajo de investigación la caracterización hidrogeológica se realizó por el método de correlación entre la geología superficial y subterránea, que en este caso fué el más factible a utilizar y es aplicable a zonas con una buena información de afloramientos de campo y buen control de litología de pozos.

30 20 El método consistió en lo siguiente: i) Determinación y descripción de las unidades hidrogeológicas del área, de acuerdo a la identificación de afloramientos de roca, así como, por litología de pozos. ii) Ubicación exacta de los pozos con GPS (Global Position Sistem) por coordenadas UTM, determinación de la altitud y medi ción de los niveles estáticos para la construcción del mapa de red de flujo subterráneo. iii) Realización de pruebas de bombeo en pozos dentro y alrededor de la cuenca, tomando en cuenta los caudales de bombeo, los abatimientos y el tiempo de los mismos. iv) Definición del modelo conceptual de aguas subterráneas de la subcuenca, utilizando principalmente modelos visuales (mapas, secciones y redes de flujo) y matemáticos (soluciones gráficas y numéricas). v) Cálculo de parámetros hidrogeológicos (transmisiv idad y coeficiente de almacenamiento) para la definición del acuífero, por los métodos de Jacob y de Theis (Herrera, 2002). I Redes de flujo subterráneo La configuración de las elevaciones del nivel estático, de una fecha determinada junto con las líneas ortogonales a éstas, definen la red de flujo de la formación acuífera y es un poderoso auxiliar en el conocimiento de las características de un acuífero. Es decir, el conjunto ortogonal de líneas de corriente y líneas equipotenciales forma u na red plana de flujo. La línea de flujo es la trayectoria que representa una molécula de agua en un medio poroso. La línea equipotencial es la línea de igual potencial de energía, por lo que en acuíferos freáticos, las equipotenciales serán los niveles freáticos de igual valor, mientras que en acuíferos confinados las equipotenciales serán los niveles piezométricos de la misma altura (Herrera, 2002).

31 21 La determinación de las direcciones preferenciales de movimiento del agua subterránea y por lo tanto, de su red de flujo se determino de acuerdo al conocimiento de la distribución de niveles del acuífero. La medición de niveles se efectúo en aquellos pozos que tienen características favorables para la observación continua y sistemática de la posición de los niveles estáticos del agua. Una vez seleccionados los pozos, se procedió a efectuar la georeferenciación de brocales de los pozos, a fin de referirlos a un banco de nivel topográfico común, que es el nivel del mar. Las mediciones piezométricas se obtuvieron en la época seca y se construyo un mapa de isopiezas. I Cuantificación del agua superficial Para determinar la cantidad disponible de agua superficial en la subcuenca, se construyo una estación hidrométrica bajo el puente del río Los Ocotes, para la toma de los datos de la altura del tirante de agua, que posteriormente con la calibración se calcula el caudal, E sta estación es de tipo vertedero rectangular, construida en la parte final o punto de aforo de las microcuenca bajo el puente y con materiales de concreto, para que la sección del río no presentará cambios apreciables y de esta manera se midieron las alturas del nivel del río de forma diaria, siendo el ancho constante. I Determinación de los caudales diarios Para la realización de aforos del río, se utiliz ó el método de Sección - Velocidad (Herrera, 2008), determinando la velocidad por medio del molinete, y el caudal (Q) de acuerdo a la ecuación [I.4.11]: 3 Q ( m / s) A* Vm I.4.11 En este método se determinan separadamente: el área (A) de la sección transversal del cauce, y la velocidad media (Vm) de la corriente de agua. De acuerdo a la medición de distintos caudales (mínimos, medios y

32 22 máximos) durante el año, se obtuvo la curva de calibración para cada sección, siendo la ecuación general: Q = a (h b) n El valor de b es igual al nivel del cero de la mira sumando o restando el nivel del río para una descarga igual a cero, que puede o no coincidir con el fondo del río. Con los datos de nivel (h) y caudal (Q) determinados, las constantes a, b y n fueron calculadas por medio del método de mínimos cuadrados. Una vez obtenida la ecuación, se ingresaron los valores obtenidos en el limnímetro y se determino directamente el caudal. Para la estimación de la cantidad disponible de agua superficial y subterránea, se elaboró el hidrograma del río, separando el volumen de agua superficial del subterráneo de la subcuenca. I Determinación del potencial hídrico Para cuantificar la potencialidad del acuífero, se compararon los volúmenes totales de la recarga y de la extracción de las aguas subterráneas de forma temporal (anual), con el fin de determinar las reservas potenciales reguladoras, sin tomar en cuenta las reservas permanentes (Castany, 1975). Con este balance hídrico se definió el estado de desarrollo de las aguas subterráneas en la cuenca, con lo cual se pudo proponer el manejo y aprovechamiento del recurso hídrico. Así mismo, permitió la definición de áreas para efectuar la protección y conservación de la cuenca, con el fin de mantener la recarga natural y llenar los requerimientos de agua potable y uso agropecuario. I Estimación de la recarga hídrica de la subcue nca La metodología utilizada es la de Herrera (2009), que presenta dos fases: obtención del mapa de unidades de recarga hídrica de acuerdo a la geomorfología, a la cobertura vegetal y a los datos meteorológicos para el muestreo de campo y el cálculo de la recarga hídrica de cada unidad obtenida.

33 23 I Meteorología La meteorología define principalmente la precipitación pluvial como materia prima de la recarga de los acuíferos y la evapotranspiración como pérdida en el sistema hídrico. El método para determinar la evapotranspiración fué el de Hargreaves (Herrera, 2002), que utiliza los factores de temperatura, humedad relativa y brillo solar en su fórmula para Centroamérica. Los parámetros meteorológicos determinados fueron precipitació n pluvial, temperatura y humedad relativa, de forma diaria y mensual. Para la determinación de los parámetros se instalaron dos estaciones climáticas tipo C, una en la parte alta y otra en la parte baja de la subcuenca, por parte del proyecto de investigación de CONCYT. En San José Pinula y en la localidad de la aldea Ciénaga Grande a una elevación de 1,915 msnm se instalo la estación de la parte alta y en la Colonia El Maestro (Zona 17) a 1,510 msnm se instaló la estación de la parte baja. I Geomorfología El mapa geomorfológico se elaboró de acuerdo a fotos aéreas a escala 1:40,000 con el posterior chequeo de campo. La geomorfología comprende las geoformas, con similar topografía (grado de pendiente) de los terrenos, y las característ icas físicas del suelo: textura, estructura y profundidad efectiva. El mapa final se elaboró a escala 1:50,000. I Uso actual del suelo En la cobertura vegetal tiene importancia la retención superficial y la profundidad de raíces de las plantas. Para la generación de esta información se trabajo con ortofotos a escala 1:10,000 del año 2007, con formato electrónico y la posterior comprobación de campo.

34 24 I Mapa de unidades de recarga hídrica De acuerdo a Muñoz (1998) y Herrera (2002), los factores más importantes que definen las zonas de recarga hídrica son: los geológicos, los geomorfológicos, los hidrometeorológicos y la cobertura vegetal. La geología define la litología y la estructura hidrogeológica donde se generan los procesos de recarga, almacenamiento y circulación de las aguas subterráneas. Por ejemplo los terrenos volcánicos fracturados, las superficies de arenas volcánicas y lapilli (piroclastos), las rocas karstificadas y los aluviones, constituyen materiales muy permeabl es. No así las rocas ígneas intrusivas y metamórficas, que forman materiales impermeables. La generación de las unidades de recarga hídrica natural, se realizo por medio del traslape de los mapas temáticos a escala 1:50, 000 de geomorfología y uso actual del suelo considerando unidades de mapeo mínimas de 6.25 ha. Los mapas se elaboraron con sistemas de información geográfica, utilizando ARCGIS para dar solución al problema de utilización de bases cartográficas a diferentes escalas (Triana 2,006). En base a estas unidades se realizaron las pruebas de infiltración y el muestreo de suelos a nivel de campo, con la posterior determinación en laboratorio de suelos de la capacidad de campo (CC), punto de marchite z (PM) y densidad aparente (Da). I Pruebas de infiltración El método de infiltración utilizado fue el de Porchet (Herrera, 2002), que consiste en excavar en el suelo un agujero cilíndrico de radio R y se llena con agua hasta una altura h e inmediatamente se empieza a anotar un tiempo suficientemente pequeño (dt) para que pueda suponerse

35 25 constante la capacidad de infiltración (f). Para determinar f, basta medir pares de valores (h 1, t 1 ) (h 2, t 2 ), de forma que t 2 y t 1 no difieran demasiado y los valores que se obtengan de ellos se introducen a la expresión: R f 2( t t1) 2 2 2h1 R ln h2 R I.4.13 Las constantes de humedad del suelo se expresan en cm (lámina de humedad, LHD), transformando los datos de porcentaje a volumen de los datos obtenidos en el laboratorio se utilizará la ecuación [ I.4.14]: LHD ( CC% PM %) 3 ( cm) * Da ( gr / cm )*Pr ( cm) I I Cálculo de la recarga hídrica La estimación de la recarga hídrica, se basa en la ecuación general del balance hídrico, la cual tiene la siguiente expresión: Entradas Salidas = Cambio de almacenamiento Las entradas (precipitación pluvial, aportes), y las salidas (evapotranspiración real, escorrentía, retención), se cuantifican utilizando el método desarrollado por Schosinsky y Losilla en Costa Rica (2000). Los aspectos que considera este método son los siguientes: A. Relación entre la infiltración de agua en el suelo y la intensidad de lluvia (Kfc, fracción que infiltra por efecto de la t extura del suelo) La ecuación que relaciona la capacidad de infiltración del agua en el suelo con la intensidad de lluvia es la siguiente: Kfc 0.267*ln( fc) *( fc) I.4.15 Donde Kfc es la fracción que infiltra por efecto de la textura del suelo; ln es el logaritmo natural y fc la infiltración básica del suelo (mm/día).

36 26 Esta ecuación tiene un rango de funcionamiento que es de 16 fc 1,568. Para un valor de 16, Kfc = , valores menores son negativos, por lo que para valores de fc, menores de 16 se utiliza la ecuación [ I.4.16]: fc Kfc * I Es importante hacer notar que para valores de fc > 1,568, los valores de Kfc serán inicialmente mayores que 1; luego, Kfc comienza a ser < 1, a partir de Kfc > 1,910, lo que no es posible. Por lo tanto, para valores de la fc > 1,568, Kfc = 1. B. Factor de pendiente del terreno (Kp, fracción que infiltra por efecto de la pendiente) Los valores propuestos para el cálculo de este factor se observ an en el cuadro 1.1 donde se presentan varias categorías. Cuadro 1.1 Valores de coeficientes (Kp) según rangos de pendientes. Categoría Rango de pendiente (%) Coeficiente (Kp) Muy plana Plana Algo plana Promedio Fuerte > Fuente: Schosinsky y Losilla (2000) C. Factor de cobertura vegetal (Kv, fracción que infiltra por efecto de la cobertura vegetal) Los valores propuestos para el cálculo de este factor se presentan en el cuadro 1.2 por los tipos de cobertura vegetal más comunes en la región de Centroamérica.

37 27 Cuadro 1.2. Valores de coeficientes (Kv) según tipo de cobertura vegetal. Tipo de cobertura vegetal Coeficiente (Kv) Zacate o pasto (<50%) 0.09 Terrenos cultivados 0.10 Con pastizales 0.18 Bosques 0.20 Zacate o pasto (>75%) 0.21 Fuente: Schosinsky y Losilla (2000) La suma de cada uno de los factores indica el valor de coeficiente de infiltración para el respectivo suelo e indica la capacidad del mismo a permitir la infiltración dentro de él. Adicionalmente se considera la cantidad de agua de lluvia que retiene la vegetación a través de sus hojas y que se evapora sin llegar al suelo y por consiguiente no se infiltra. Se estima que, al menos 5 mm de lluvia se retienen, es decir no infiltran ni escurren. El factor de cobertura vegetal (Kv), que se asignó a cada unidad de mapeo, se determinó basándose en el mapa de uso actual de l suelo en la subcuenca, generado mediante fotointerpretación y chequeo de camp o. D. Retención (Ret) La precipitación media mensual se multiplicó por un factor, el cual depende de la cobertura, siendo de 0.2 para bosques, 0.12 para cultivos en general y de 0.01 a 0.05 para caminos y áreas construidas. De la misma manera el factor de retención Ki se debe asignar de acuerdo al mapa de uso actual del suelo. E. Infiltración pluvial mensual (Pef) Para el cálculo de la precipitación que infiltra mensualmente, se utilizó la ecuación [I.4.17]: Pi = (Ci) * (P Ret) I.4.17

38 28 Donde Pi es la precipitación que infiltra mensualmente (mm); Ret el coeficiente de retención vegetal por follaje; Ci el coeficiente de infiltración (Kfc + Kp + Kv) y P la precipitac ión mensual (mm) por dato meteorológico. F. Escorrentía superficial (Esc) La escorrentía mensual se calculó por la ecuación [I.4.18] Esc = P Ret Pi I.4.18 G. Balance hídrico de Suelos El balance hídrico de suelos toma en cuenta los siguientes factores, clima, geomorfología (geología, topografía y suelo), y la cobertura vegetal; y permite comprobar si el cálculo de recarga al acuífero que se ha efectuado está correcto, dado que integra todos los valores en los cuales se divide la precipitación que cae sobre un área determinada. El balance hídrico de suelos se define de en la ecuación [ I.4.19]: Pp = ETR + Esc + Ret + Rp I.4.19 Donde Pp es la precipitación pluvial; ETR la evapotranspiración real; Esc la escorrentía superficial; Ret la retención (vegetal y techos) y Rp la recarga potencial al acuífero. H. Calculo de la recarga potencial del acuífero (Rp) Rp = Pi + Hsi Hsf ETR Donde Pi es la Precipitación que infiltra, Hs es la humedad del suelo, i = inicial, f = final y ETR, Evapotranspiración Real

39 29 I Aprovechamiento, conservación y uso de los recursos hídricos La determinación de los volúmenes de recarga hídrica permite generar un mapa de áreas de recarga hídrica, para proponer la conservación y uso de las áreas de mayor recarga en la subcuenca del río Los Ocotes. Las alternativas del manejo de los recursos hídricos, se realizaron en base a la información de geología, hidrogeología, hidrología, calidad del agua, geomorfología, clima, uso actual del suelo y recarga hídrica. Las propuestas técnicas a implementar se presentan a corto, mediano y largo plazo, para que en la subcuenca exista sostenibilidad del recurso hídrico, recomendando las exploraciones y explotaciones futuras. 1. Proponer alternativas de prevención de deslizamientos causados por lluvia (erosión) y de inundaciones po r escorrentía superficial a los pobladores en riesgo dentro de la subcuenca. I Propuesta de alternativas para la prevención de deslizamientos causados por lluvia (erosión) e inundaciones por escorrentía superficial La definición de áreas de derrumbes e inundaciones se realizó en base a los análisis de la geomorfología y los análisis de los datos de lluvia, así como por encuestas de anteriores fenómenos de deslizamientos e inundaciones en la subcuenca. Se elaboraron mapas de puntos críticos de derrumbes e inundaciones, proponiendo actividades ambientales para estabilizar los taludes en riesgo a derrumbarse, así como las áreas susceptibles a inundarse, cercanas a los cauces de los afluentes del río los Ocotes, estableciendo medidas de control ambiental para minimizar los riesgos para los habitantes que viven dentro de la subcuenca.

40 30 PARTE II MARCO TEORICO El agua dulce en el mundo es reconocida como un recurso escaso y desigualmente distribuida. El 97.5% del agua en la tierra se encuentra en los océanos y mares de agua salada, y únicamente el restante 2.5% es agua dulce. Del total de agua dulce en el mundo, el 69% se concentra en los polos y en las cumbres de las montañas más altas y se encuentra en estado sólido. El 30% del agua dulce mundial se encuentra en la humedad del suelo y en los acuíferos profundos, y solamente el 1% de agua dulce escurre por las cuencas hidrográficas en forma de ríos. Esta es el agua que se repone regularmente a través del ciclo hidrológico también llamado el ciclo de la vida (Escuder et al, 2009). La preservación de los recursos naturales y entre ellos, preponderantemente el agua y el suelo, están estrechamente relacionados con las prácticas y procesos productivos, así como con los comportamientos sociales y la percepción y valoración que la sociedad otorga a sus diferentes formas de uso y manejo. Con algunas variantes y énfasis en el mundo se ha generalizado el reconocimiento de que el agua es un bien económico de carácter público, cuyo acceso y uso tiene un valor y un costo material que bajo ciertas condiciones de regulación puede ser objeto de transacciones que dan origen a mercados de agua. Igualmente se admite que las prácticas de uso y aprovechamiento tienen impactos sociales y ambientales que deben irse valorando adecuadamente y en su expresión negativa evitarse para garantizar la sustentabilidad y el desarrollo de las regiones y los países a mediano y largo plazo. Por otra parte, el uso y aprovechamiento sustentable del agua depende, además de las prácticas de manejo, de múltiples factores entre los que destacan: la educación o cultura de la sociedad con relación al agua; las formas de organización; las características y eficacia de las

41 31 instituciones que atienden los asuntos hídricos, así como las modal idades y alcances de las políticas relacionadas con el agua; la participación ordenada y organizada de los usuarios; los sistemas de información, administración y planificación que se ponen en práctica para ordenar sus usos; los recursos financieros que se destinan a su aprovechamiento y manejo; y la calidad de los recursos humanos que participan en estas actividades. Así cada vez se comprende más ampliamente y mejor que el agua, es un sistema natural complejo que se encuentra íntimamente vinculado y en interacción permanente con otros sistemas principalmente ambientales, económicos y sociales, lo que significa que para lograr su integral aprovechamiento y eficaz administración, sin afectar su calidad, ni la capacidad del ciclo que la reproduce en la natura leza, es indispensable tomar en cuenta todas sus relaciones de interdependencia, así como las múltiples y complejas funciones que desempeñe en las actividades humanas y en los sistemas y procesos naturales. Los recursos hídricos en general se clasifi can en superficial y subterráneo, aunque de acuerdo a sus usos se clasifican en seis tipos: tipo 1, aguas destinadas al uso doméstico y al uso industrial que requiera agua potable; tipo 2, aguas destinadas a usos agropecuarios; tipo 3, aguas marinas o medios costeros destinados a la cría y explotación de moluscos; tipo 4, aguas destinadas a balnearios, deportes acuáticos, pesca deportiva y comercial; tipo 5, aguas destinadas para usos industriales que no requieren agua potable; y tipo 6, aguas destinadas a la navegación y generación de energía (INAA, 2000). II.1 Los recursos hídricos y el ambiente Desde comienzos del siglo XX vienen firmándose tratados, aumentando estos en número y alcance a partir de la II Guerra Mundial. Una de sus primeras manifestaciones tiene su origen en la Conferencia de Estocolomo, convocada por las Naciones Unidas y celebrada en 1972, que aumentó la conciencia política sobre la naturaleza global de muchas

42 32 amenazas al ambiente. A partir de esta, se intensificaron las actividades internacionales, que llevaron a la creación del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, y por otro lado, la Unión Europea consolido una serie de iniciativas con miras a la protección ambiental. En la XV Conferencia Internacional sobre Cambio Climático celebrada en Copenhague, Dinamarca en diciembre del 2009, organizada por las Naciones Unidas con la meta de reemplazar los convenios de Kioto que termina en 2012, se hizo énfasis en la reducción mundial de las emisiones de CO 2 en al menos 50% en el año 2050 respecto a Sin embargo, existe el dilema de los países en desarrollo de cómo promover el crecimiento económico sin perjudicar el medio ambiente, es decir, como proteger los bienes naturales comunes (el agua, la biodiversidad, el aire, etc.) contra la mercantilización. De acuerdo con un grupo de científicos especialistas en cambio climático y que recoge los trabajos de más de 2 mil científicos, enumera los posibles efectos del calentamiento global, siendo los más importantes : que las regiones áridas se volverán más secas, el aumento de mares inundará zonas costeras, el deshielo de los glaciares inundará las comunidades río abajo y a continuación se secarán las reservas de agua y hasta el 30% de todas las especies vegetales y animales pueden desaparecer (Brand, 2009). Concluyendo que actualmente muchos lugares se han vuelto más secos y en otros se tiende a una desertificación. La Organización de Naciones Unidas (ONU) declaro al año 2003 como El año Internacional del Agua, dado a que se sabe que este recurso comenzará a escasear dentro de muy pocos años y se pretende empezar a manejar este problema de manera que no se produzcan eventos violentos (RENACE, 2003). La progresiva disminución del agua ha afectado al abast ecimiento de la población, ya un 20% de la población carece de agua necesaria y se espera que para el 2025 esta cifra aumente a un 30%. Esta carencia se ha producido fundamentalmente por cuatro motivos:

43 33 Ineficiencia de su uso. Degradación por efecto de la contaminación. Excesiva explotación de aguas subterráneas. Aumento en la demanda para satisfacer necesidades humanas, industriales y agrícolas. Dos características gravitan fundamentalmente en el tipo climático imperante de una región: la latitud en cuanto a la temperatura, y la presencia de montañas que influyen sobre el régimen pluvial. Sin embargo, el calentamiento global en los últimos años a provocado el cambio climático a nivel mundial. La zona semiárida de Guatemala al oriente del país, es una de las regiones que tienen más afectación por la deficiencia de lluvia, creando el corredor seco en donde el manejo y aprovechamiento sostenible del recurso hídrico, tiene una relevancia muy importante para las poblaciones que allí se asientan como el municipio de San Pedro Pinula. II.2 Los recursos hídricos y su importancia En el mundo en que habitamos, después del oxigeno el compuesto que es indispensable para la vida es el agua, el cual se presenta naturalmente en la atmósfera y precipita en forma de lluvia para formar el flujo superficial y subterráneo, así como, el almacenamiento en ríos, lagos, lagunas y acuíferos. El agua es un recurso natural, finito y vulnerable, que en años anteriores era abundante y disponible en cualquier época, pero en muchos países del mundo es escasa (Fuentes, 2005). La escasez de agua es una crisis a nivel mundial, siendo las causas: la presión sobre los recursos hídricos debido a la sobrepoblación, la contaminación, el cambio en los usos y ciclos del agua, y el cambio climático generado en gran parte por los humanos (FAO, 2008).

44 34 A nivel mundial el 70% del agua dulce se consume en la agricultura, el 20% en la industria y el 10% para agua potable (Bazan, 2002; PNUMA, 2003; FAO, 2003). En el presente más de 40% de personas en el mundo usa agua subterránea y alrededor del 50% de la producción de alimentos dependen del riego agrícola dado por el recurso hídrico subterráneo (Vrba y Vernhagen, 2011). Los recursos hídricos deben ser ob jeto de manejo, utilizando como unidades a las cuencas hidrográficas. Deberán emplearse instrumentos económicos para promover la eficiencia y el ahorro. Se deberá establecer un mecanismo intersectorial para coordinar las actividades de todos los organismos nacionales relacionados con los recursos tierra y agua. Es necesario que las comunidades locales participen en el manejo de los recursos hídricos de su región. Es importante integrar el desarrollo de los recursos hídricos con la conservación de los ecosistemas que desempeñan una función clave en el ciclo del agua. En los proyectos de infraestructura se suele hacer caso omiso al valor de los bosques como reguladores del caudal de aguas y proveedores de otros valiosos recursos. En el análisis sobre demanda de agua se deben identificar los distintos requerimientos y usos actuales del agua por parte de la población residente y sus sistemas de producción, ya sean estos agrícolas, pecuarios o forestales. Esto deberá confrontarse con la disponibi lidad del recurso (oferta), con lo cual se obtendrá un balance que permitirá definir prioridades de usos alternativos actuales y futuros, a efecto de evitar conflictos de usos del recurso, teniendo presente que e l uso del agua para consumo humano es prioritario ante cualquier situación y ello debe prevalecer en toda su dimensión. El sistema hidrográfico de Guatemala se divide en tres vertientes: (i) Vertiente del Océano Pacífico (22 por ciento del territorio) con 18 cuencas, algunos de cuyos ríos arrastran sedimentos de origen volcánico,

45 35 que al depositarse en la planicie costera causan inundaciones periódicas; (ii) Vertiente del Mar Caribe (31 por ciento del territorio), con 10 cuencas, siendo la principal el río Motagua; y (iii) la Vertiente del Golfo de México (47 por ciento del territorio), con 10 cuencas cuyos ríos son los más caudalosos y tributan hacia territorio mexicano. El país cuenta con 23 lagos y lagunas, y 119 pequeñas lagunas con un área global de 950 km 2. El escurrimiento superficial se estima en 100,7 km 3 /año, distribuidos en 25,5 km 3 /año para la vertiente del Pacífico, 31,9 km 3 /año para la vertiente del Mar Caribe y 43,3 km 3 /año para la vertiente del Golfo de México. El 55 por ciento del territorio guatemalteco esta inte grado por cuencas cuyas aguas tributan hacia los países vecinos o sus cauces en parte de su desarrollo forman límites fronterizos. El mayor aporte de aguas superficiales 47,5%, es hacia México, 7% a El Salvador, 0,5% a Honduras y 6% hacia Belice. El Río Usumacinta forma frontera con México, el Río Motagua con Honduras, el Río Suchiate define la frontera suroeste con México, y el Río Paz al sureste con El Salvador. El Río Sarstún separa los territorios de Guatemala y Belice. Guatemala tiene tratados limítrof es de recursos hídricos con México, El Salvador y Honduras, y Comisiones de Límites y Aguas con México y El Salvador. El aprovechamiento de aguas compartidas en tramo fronterizo solamente lo contempla el tratado con El Salvador (MAGA, 2009). El país se divide en cuatro regiones hidrogeológicas: llanuras aluviales de la costa del Pacífico, altiplano volcánico, tierras altas cristalinas y sedimentaria septentrional. Los acuíferos más adecuados para su explotación son los de las llanuras aluviales de la planicie costera sur del Pacífico y los de los valles del altiplano volcánico de la Sierra Madre. En estos últimos los recursos superficiales son escasos y el agua subterránea es la fuente principal de suministro de agua para abastecimiento de la población y riego. La recarga anual renovable de agua subterránea, estimada en base a índices de infiltración, es de 33,7 km 3 (Herrera, 2002).

46 36 En Guatemala, los servicios de agua potable se abastecen de aguas superficiales en un 70% para las áreas urbanas y 90% para el área rural, los porcentajes restantes son cubiertos con agua subterránea. De las 333 municipalidades existentes en el país, 66 por ciento utilizan sistemas por gravedad, 19 por ciento con bombeo y 15 por ciento usan sistemas mixtos. Los sistemas de riego operados por el Estado utilizan caudales que varían desde 3 hasta 140 millones de m 3 /año, desconociéndose los caudales extraídos por los sistemas de riego privados (FAO, 2008). II.3 Degradación de los recursos hídricos Guatemala tiene abundantes recursos hídricos, sin embargo, algunas zonas del país tienen marcadas deficiencias hídricas, en especial para el abastecimiento de agua potable de los principales centros urbanos, hecho que motiva conflictos de uso con el riego en las regi ones del altiplano, y en las áreas costeras entre los grandes y pequeños usuarios del riego que utilizan una misma fuente. Ninguna entidad es responsable del control y seguimiento de la calidad de las aguas nacionales por lo que no se dispone de dat os precisos sobre niveles y tipos de contaminación, tampoco se realiza un seguimiento del impacto ambiental ni se controla la contaminación originada por los agroquímicos utilizados en agricultura. Las aguas residuales de las zonas urbanas en su mayoría no son tratadas. De las 333 municipalidades del interior, menos del 10% aplican tratamiento, mientras que los restantes descargan sus efluentes sin ningún tratamiento. Aguas abajo de los principales centros urbanos, en especial la ciudad capital (Cuencas del río Las Vacas y Lago de Amatitlán), existen altos niveles de contaminación biológica y química aún no cuantificada. De las diez principales causas de morbilidad en el país, el 50 por ciento son enfermedades relacionadas con el agua (INE, 2002).

47 37 La Unidad Ejecutora del Programa de Acueductos Rurales (UNEPAR) se orienta al abastecimiento de agua potable a comunidades rurales, sin considerar el manejo de las microcuencas abastecedoras. Lo mismo hace la Empresa Municipal de Agua (EMPAGUA) en las cu encas periurbanas al área metropolitana donde realiza la captación de aguas para consumo humano (Herrera, Orozco y Padilla, 2007). En resumen, en Guatemala no existe ley de aguas y han sido limitados los proyectos en manejo de recursos hídricos y sol o algunos han sido ejecutados con acciones concretas de manejo de cuencas hidrográficas: Proyecto Chixoy y Micuenca.. En la actualidad en Guatemala, solo existen cuatro leyes de creación de autoridades para el manejo sustentable de las cuencas de los lagos de Amatitlán, Atitlán e Izabal, y la subcuenca del río Pensativo en Antigua Guatemala por ser de los lugares de mayor turismo en el país (MAGA, 2002). El actual deterioro de las 38 cuencas del país se refleja en la cantidad y la calidad del agua (Cabrera y De León, 1999). A pesar de que el agua es el vital líquido del ser humano, aún prevalece el criterio erróneo de que cualquier desecho sólido o líquido va a un cauce y que el bosque hay que eliminarlo para dar cabida a otros usos de la tierra "má s rentables" o bien utilizarlo debido a la presión de la demanda poblacional. La problemática asociada al recurso hídrico se centra en lo siguiente: i) deterioro de la calidad del agua, ii) deficiencias en la cobertura de servicios de agua potable y energía, iii) baja eficiencia de la inversión pública en el sector riego, iv) conflictos de usos del agua, y v) ineficiencia legal e institucional para manejar y ordenar el recurso hídrico (Herrera, Orozco y Padilla, 2007). En las partes altas de las cuencas (zonas que favorecen la recarga hídrica), se presenta la más alta concentración de población. Situación que provoca deterioro en los recursos naturales y afecta ampliamente la disponibilidad del agua para diferentes usos. La situación de crecimiento y distribución de la población, principalmente en las cuencas altas, presiona

48 38 y amenaza la sostenibilidad de los recursos naturales. Tal situación se agudiza con el nivel de pobreza prevaleciente en la población, ya que el 75% se encuentra en situación de pobreza, siendo el 45% el que se encuentra en extrema pobreza (INE, 2002). La disponibilidad del recurso hídrico en Guatemala, indica que los cuerpos de agua superficiales y subterráneos son adecuados para satisfacer demandas poblacionales, energéticas y productivas. Esta situación se torna crítica cuando se observa que el desarrollo productivo se presenta en áreas donde existen menos recursos hídricos disponibles (por ejemplo el altiplano central), principalmente en la época de estiaje donde la s necesidades de agua son mayores. También debido a la pérdida de la cobertura forestal de las cuencas hidrográficas del país, la disponibilidad del recurso hídrico ha cambiado, tanto en la disminución de los caudales como en su distribución, incrementando los riesgos y amenazas de eventos o fenómenos hidrológicos. Con respecto al uso del agua para fines de riego, actualmente existe una extensión irrigada de hectáreas y según PLAMAR (Plan Maestro de Riego) que la potencialidad de tierras irr igables en el país es de 2,062 millones de hectáreas (FAO, 2008). El otro aspecto que relaciona la falta de prevención y mitigación ambiental, es la inexistencia de medidas de saneamiento ambiental a nivel urbano y especialmente en el área rural. Según el Análisis Sectorial de Agua Potable y Saneamiento en Guatemala, aproximadamente el 64% de la población guatemalteca tenía acceso al agua potable en 1994, con amplias diferencias de cobertura entre el área urbana (87%) y el área rural (49%), donde la población se abastece en su mayoría de pozos, ríos y manantiales. Según el estudio de OPS - OMS en 1994 a nivel del país la cobertura de saneamiento era de 60%, 72% en el área urbana y 52% en el área rural. La cobertura en el área rural se refiere bási camente a letrinas, ya que el alcantarillado es prácticamente inexistente.

49 39 II.4 Estrategias de manejo de agua en Guatemala En Guatemala y principalmente en el área rural la falta de conocimiento respecto al valor del recurso hídrico, hace que las comunidades que se benefician de éste, no tengan la suficiente apreciación de la magnitud que tiene en el bienestar individual y colectivo, lo que aunado a la idea de que el agua es gratuita y de que es un bien público, genera la poca conciencia por la cons ervación y por promover y practicar el uso inteligente y sostenido del recurso. Romero (2009) hace énfasis en que por la misma naturaleza del agua, su obvia condición para satisfacer necesidades de carácter público, social e individual, imposibles de ser cubiertas por otros medios o recursos y su importancia estratégica nacional, merece ser valorada para su posterior ordenamiento bajo principios que permitan abordar, promover y realizar el desarrollo hídrico nacional. De acuerdo a Orozco y Herrera (2009) en Guatemala existe la necesidad de establecer un marco general de estrategias de gestión integral del agua a nivel de comunidades y los principales impactos que se esperarían en dicha propuesta son: garantizar la oferta del recurso hídrico y su máximo beneficio económico, implementar tecnologías más eficientes, evitar la sobreexplotación del acuífero, disminuir el riesgo de contaminación y asegurar su recarga hídrica natural. La FAO (2009) en un análisis cualitativo de 27 experiencias de servicio s hidrológicos proporcionados por los bosques en la región de América Central y el Caribe, concluye que aunque la reforestación no soluciona todos los problemas para el mantenimiento de los recursos hídricos a nivel local, forma parte de una estrategia para el uso sostenible del agua. La estrategia básica para el desarrollo de las fuentes de agua recomendada por el Instituto de Fomento Municipal (JICA -INFOM, 1995) presenta en el cuadro 2.1.

50 40 Cuadro 2.1 Estrategia para el desarrollo de las fuentes de agua Prioridad Fuente de agua I Aguas de manantiales y ríos que serán conducidas a los tanques de almacenamiento por flujo natural. II Aguas de los manantiales y ríos que serán elevadas desde las áreas de menor elevación y conducidas a través de las bombas reforzadas. III Agua subterránea que mediante la construcción de pozos tubulares será bombeada de los acuíferos. Fuente: Herrera Las lluvias en Centroamérica y por ende en Gua temala, están regidas por la Zona de Convergencia Intertropical, que consiste en un franja nubosa a lo largo del Ecuador, específicamente entre los 2º a 8º de latitud note, esto hace que el régimen de lluvias sea alto (mayor de 1000 mm al año). Sin embargo, la calidad y cantidad utilizable de agua, es cada día menor, debido principalmente a la deforestación, a la contaminación y a que la mayor parte de este recurso escurre en cuatro meses del año. Los principales obstáculos que se han identificado en torno a solucionar esta situación son el mal aprovechamiento del recurso, escasez de información, falta de educación a nivel general y carencia de una política integral, clara y definida en torno a los recursos hídricos del país, Cámara del Agro de Guatemala y Consejo Agroindustrial, 2004). Cuatro principios básicos son necesarios para enfrentar la situación hídrica del país: acceso, sostenibilidad, eficiencia en el uso y manejo del recurso, y equilibrio para que exista un balance entre las tres anteriores. El objetivo general de una política hídrica debe ser apr ovechar y proteger la disponibilidad del recurso hídrico, tanto en calidad como en cantidad para los diferentes usos, en beneficio de la sociedad y del medio ambiente, a través de lograr el manejo integrado de los recursos hídricos,

51 41 es decir, su uso eficiente y sostenible minimizando los conflictos entre los diferentes usuarios. Entre los objetivos específicos de la citada política se encuentran los siguientes: Promover el aprovechamiento y el uso eficiente del agua en los procesos productivos. Conservar y hacer sostenible el recurso hídrico. Evitar y minimizar la contaminación. Promover la investigación, la recolección y divulgación de información. Promover la educación hídrica. Para cumplir con los objetivos anteriores, se plantean cuatro e strategias: 1) Apoyar la coordinación y la correcta administración del recurso hídrico ; 2) Apoyar la sostenibilidad y la conservación del recurso hídrico ; 3) Establecer un sistema nacional de información hídrica y apoyar la investigación, el desarrollo y la adaptación de nueva tecnología; y 4) Apoyar el establecimiento de una cultura hídrica en el país. II.5 Demanda de agua potable En Guatemala el INFOM (2009) establece la unidad de volumen de suministro de agua entre 150 a 280 litros por habitante al día (L/hab/d) para la proyección de la demanda de agua. En ciudad Guatemala EMPAGUA (CEPIS/OPS, 1996) determina una dotación mensual por vivienda de ½ paja de agua, equivalente a 30 m 3. Al considerar que el número promedio de residentes por vivienda en el país es de 5 personas (INE, 2002), se tiene una dotación de 200 L/hab/d. El servicio actual de agua difiere en el país, oscilando desde 15 L/hab/d en áreas rurales hasta 250 L/hab/d en residencias urbanas y no existe criterio específico para cada municipio. La diferencia de servicio se deriva de la capacidad financiera de cada municipio y la voluntad de los beneficiarios de sufragar los costos de operación y mantenimiento, más que a la capacidad de las fuentes de agua. Reportes de INFOM (2009) y otros estudios de desarrollo

52 42 de aguas subterráneas en el altiplano de Guatemala (JICA -INFOM, 1995) en 54 municipios clasifica el nivel de servicio ( cuadro 2.2) de acuerdo a la población. Según la tabla 3.16 la subcuenca del río San Pedro actualmente presenta 43,092 habitantes y se ubica en un nivel IV con suministro de diseño de 155 L/hab/d. Cuadro 2.2 Volumen de suministro de agua potable promedio Nivel Población Conexión domiciliaria (CD) Grifo comunal (GC) I CD 40 L/hab/d (100%) GC 40 L/hab/d (100%) II CD 100 L/hab/d (50%) GC 40 L/hab/d (50%) III CD 150 L/hab/d (60%) GC 40 L/hab/d (40%) IV CD 200 L/hab/d (70%) GC 50 L/hab/d (40%) V CD 225 L/hab/d (85%) GC 50 L/hab/d (15%) Fuente: Herrera Promedio de suministro de diseño (L/hab/día) 40 Esta dotación de agua es similar para Centroamérica, que varía de 38 a 189 L/hab/día, por ejemplo en Nicaragua para rangos de población de 30,000 a 50,000 habitantes el suministro de diseño es de 170 L/ha/día (INAA, 2001). II.6 La recarga hídrica La necesidad de conocer el potencial de aguas subterráneas para ser explotadas mediante pozos, conlleva a estimar la recarga de los acuíferos en proyectos de evaluación de las aguas subterrá neas, lo que ha hecho que en Guatemala se realicen estudios tendientes a establecer dicha recarga con base en la distribución de la precipitación pluvial y coeficientes de infiltración en los suelos. Para evaluar la infiltración de lluvia que penetra en el suelo en una zona, se determinan: la precipitación mensual de la zona, los diferentes valores de infiltración básica de los suelos, la cobertura vegetal del suelo y su pendiente. Conocida la infiltración se puede realizar un balance de

53 43 suelos para estimar el agua que queda libre para recarga el acuífero que se encuentra debajo del suelo analizado (Schosinsky, 2006). La problemática que motivó este estudio, partió del hecho de que a pesar de los avances significativos que se han obtenido en la determinación de áreas de recarga hídrica a nivel mundial, en Guatemala la forma de estimación es por balances hidrológicos generales a nivel de cuenca, el análisis de fluctuaciones de los niveles freáticos, medidas de pérdidas de caudal en cursos influentes y manantia les, y métodos empíricos. Estos métodos difieren en los volúmenes de recarga estimados, por la adopción de modelos conceptuales incorrectos, la inobservancia de la variabilidad espacial y temporal de los factores involucrados en el proceso y los errores derivados de las mediciones y de cálculo. A pesar de que los procesos y mecanismos de la recarga a los acuíferos son relativamente bien conocidos, la obtención de una estimación confiable de la magnitud de la recarga natural presenta aún grandes dificultades. Ellas radican en la variabilidad espacial y temporal de las condiciones climatológicas y especialmente de la variabilidad espacial de los factores que determinan la ocurrencia y magnitud de la recarga como la zona no saturada, litología del medio poroso o fisurado, pendiente, tipo de cobertura vegetal y uso del suelo y la humedad antecedente del medio, la presencia de geoformas favorables al proceso, vías de escurrimiento y las propiedades físico químicas del medio subterráneo o sea su capacidad para constituir un acuífero con agua apta para los usos de la región. En este trabajo se presenta un nuevo criterio para generar un mapa de unidades de recarga natural en base a la geomorfología y al uso actual de la tierra, con el fin de definir las unidades natu rales a analizar en una cuenca hidrográfica, como un conjunto de unidades para realizar el balance del suelo. Para elaborar el mapa geomorfológico es necesario contar con la información geológica, hidrogeológica y de suelos. Los datos de clima dentro la cuenca también son importantes de tomar en cuenta para cuantificar la recarga hídrica.

54 44 II.7 Amenaza, Riesgo y Vulnerabilidad Un territorio puede ser analizado y estudiado desde diferentes ángulos y propósitos, en este caso se trata de encontrar aquellos e lementos asociados a las condiciones de riesgo. La concepción de la amenaza, riesgo, vulnerabilidad y la terminología asociada a su definición, han variado con el tiempo y desde la perspectiva de la disciplina de estudio. La Amenaza es un fenómeno de origen natural, socio-natural, tecnológico o antrópico en general, definido por su naturaleza, ubicación, probabilidad de ocurrencia, magnitud y capacidad destructora (intensidad). La amenaza no existe como tal, se habla de amenaza porque existen elementos o una comunidad amenazada o que sea considerada como tal actualmente (si ya vive en el lugar) o que podría hacerlo en un futuro (amenaza potencial), si el espacio no está habitado todavía. La amenaza es entonces un concepto construido y elaborado que no es estático, sino dinámico. Por lo tanto, un fenómeno puede representar o ser considerado como una amenaza para una comunidad y no para otra, o puede ser una amenaza para una comunidad en un tiempo determinado y, más adelante, perder este carácter (Badilla, Westwn y Kingma, 2003). La evaluación de la amenaza, es el proceso mediante el cual se determina la posibilidad de que un fenómeno se manifieste, con cierto grado de severidad, durante un período de tiempo definido y en un área determinada. Representa la recurrencia estimada y la ubicación geográfica de eventos probables. Los deslizamientos y las avenidas constituyen fenómenos naturales, ligados a la dinámica geomorfológica, donde una porción de terreno puede movilizarse hacia las partes bajas, o bien el río desborda periódicamente su cauce más frecuente, pasando a ocupar la llanura de inundación, que es una franja o superficie de terreno de pendiente suave, adyacente al cauce de un río, construida por el río en su régimen y que se inunda cuando es te sobrepasa sus orillas.

55 45 Geológicamente, los sismos y las condiciones de sobresaturación del suelo, son capaces de generar deslizamientos. El riesgo es una propiedad permanente de una población de fenómenos aleatorios, como los deslizamientos y las crecidas. Si la distribución de la población de estos eventos fuese conocida, el riesgo también sería exactamente conocido. El riesgo se define como la probabilidad que una crecida de cierta magnitud de un caudal máximo, sea excedida en un periodo específico de tiempo. La cuantificación del riesgo, se entiende como el valor probable de pérdidas de toda índole en un sitio específico vulnerable a una amenaza particular, en el momento del impacto de ésta y durante todo el período de recuperación y reconstrucción que le sigue. El riesgo resulta entonces del producto probable en el espacio, como en el tiempo entre una amenaza de magnitud determinada y un elemento relativamente vulnerable a ella (Marones y Vidal, 2004). Existen tres componentes esenciales en la cuantif icación del riesgo: a. Probabilidad de que ocurra la amenaza: La probabilidad de que acontezcan niveles extremos de amenazas naturales que podrían causar un desastre, puede estimarse por medio de la extrapolación estadística de datos de los niveles normal es del acontecimiento. La precisión de dichos cálculos depende de la cantidad e integridad de los datos y del período de tiempo durante el cual han sido recopilados. Los registros históricos de caudales, suelen ser fuentes de información para definir la magnitud de una inundación. La frecuencia de repetición e intensidad de muchas amenaza naturales varía de lugar a lugar, las cuales se muestran en la cartografía de las amenazas. b. Elementos en riesgo: Son todas aquellas personas y bienes (inmuebles y mue bles), que están expuestas a la amenaza.

56 46 c. Vulnerabilidad: Es la probabilidad de que un sujeto o elemento expuesto a una amenaza natural, tecnológica o antrópica, sufra daños y pérdidas en el momento del impacto del evento, teniendo además dificultad en recuperarse de ello, a corto, mediano o largo plazo. Por tanto, la vulnerabilidad se considera antes, durante y después del evento. Esto significa que la vulnerabilidad también expresa la susceptibilidad del elemento expuesto en resistir o absorber el impacto (Resistencia), y adaptarse a los cambios de toda índole que éste genera a fin de recuperarse y reestablecer sus medios de vida (Resiliencia). La reducción de la vulnerabilidad, en la gestión del riesgo se inicia por dos concepciones interrelacionadas: disminuir el grado de exposición a las amenazas, mediante la localización de las actividades en las áreas de menor peligro y, crear protección; es decir, interponer defensas que reduzcan la posible afectación que pueden causar las amenazas (OMS, 1990). Para evaluar la vulnerabilidad primero se deben identificar todos los elementos que están expuestos a una amenaza particular. Puede usarse datos de un censo y conocimiento local para esto. Por otro lado, las acciones dirigidas a disminuir los factores d e vulnerabilidad son aquellas que se contemplan en la mitigación, que comprende no sólo salvar vidas y heridos, y reducir las pérdidas de propiedad, sino también reducir las consecuencias adversas de amenazas naturales a las actividades económicas e instituciones sociales. La incertidumbre son las diferencias entre las propiedades de la población de datos y los estimados de la muestra. Los riesgos se reducen con desarrollo y medidas aplicadas en el manejo de los recursos hídricos, pero la incertidumbre solo se reduce obteniendo más y mejor información, y usando mejores técnicas estadísticas. Normalmente se usan muestras con datos deficientes o sesgados, y las propiedades de la población de datos se

57 47 estiman en base a la muestra y a alguna técnica, entonces varios errores se introducen en la determinación de las crecidas. El período de retorno es el tiempo durante el cual es probable que se produzca una crecida de determinada magnitud (Herrera, 2011). Es decir, se pude definir la avenida de 100 años, como la crecida que en promedio puede ocurrir una vez cada 100 años. En este ejemplo, el período de retorno es de 100 años. Sin embargo, las crecidas no son eventos cíclicos exactos. Probabilidad de ocurrencia o excedencia, es otra forma de concebir la avenida de 100 años, y es en términos de una crecida que tiene una probabilidad del uno por ciento de ocurrir en cualquier año dado. Se calcula fácilmente dividiendo uno por el período de retorno. Una avenida de 100 años es menos frecuente, pero de mayor magnitud, qu e una avenida de 25 años. En promedio, la avenida de 25 años ocurre una vez cada 25 años y tiene una probabilidad de excedencia de 1/25. II.8 Deslizamientos Los procesos geotécnicos activos de los taludes y laderas corresponden generalmente, a movimientos hacia abajo y hacia afuera de los materiales que conforman un talud de roca, suelo natural o relleno, o una combinación de ellos. Los movimientos ocurren generalmente, a lo largo de superficies de falla, por caída libre, movimientos de masa, erosi ón o flujos. Algunos segmentos del talud o ladera pueden moverse hacia arriba, mientras otros se mueven hacia abajo. El movimiento de un deslizamiento, consiste en un desplazamiento de corte a lo largo de una o varias superficies, que pueden detectarse fácilmente o dentro de una zona relativamente delgada. El movimiento puede ser progresivo, o sea, que no se inicia simultáneamente a lo largo de toda, la que sería, la superficie de falla. Los deslizamientos pueden ser de una sola masa que se mueve o pueden comprender varias unidades o masas semi-independientes.

58 48 Los deslizamientos pueden obedecer a procesos naturales o a desestabilización de masas de tierra por el efecto de cortes, rellenos, deforestación, etc. Los deslizamientos se pueden a su vez dividir en dos subtipos denominados deslizamientos rotacionales y translacionales o planares. Esta diferenciación es importante porque puede definir el sistema de análisis y estabilización a emplearse. a. Deslizamiento Rotacional En un deslizamiento rotacional la superficie de falla es formada por una curva cuyo centro de giro se encuentra por encima del centro de gravedad del cuerpo del movimiento. Visto en planta el deslizamiento posee una serie de agrietamientos concéntricos y cóncavos en la dirección del movimiento. El movimiento produce un área superior de hundimiento y otra inferior de deslizamiento generándose comúnmente, flujos de materiales por debajo del pie del deslizamiento. En muchos deslizamientos rotacionales se forma una s uperficie cóncava en forma de cuchara. Generalmente, el escarpe debajo de la corona tiende ha ser semivertical, lo cual facilita la ocurrencia de movimientos retrogresivos. El movimiento aunque es curvilíneo no es necesariamente circular, lo cual es común en materiales residuales donde la resistencia al corte de los materiales aumenta con la profundidad. En la cabeza del movimiento, el desplazamiento es aparentemente semi-vertical y tiene muy poca rotación, sin embargo, se puede observar que generalmente, la superficie original del terreno gira en dirección de la corona del talud, aunque otros bloques giren en la dirección opuesta. Los deslizamientos rotacionales en suelos generalmente tienen una relación Dr/Lr entre 0.15 y 0.33 (Skempton y Hutchinson 1969). Frecuentemente la forma y localización de la superficie de falla está influenciada por las discontinuidades, juntas y planos de estratificación. El

59 49 efecto de estas discontinuidades debe tenerse muy en cuenta en el momento que se haga el análisis de estabilidad. Los deslizamientos estrictamente rotacionales ocurren usualmente, en suelos homogéneos, sean naturales o artificiales y por su facilidad de análisis son el tipo de deslizamiento más estudiado en la literatura. En zonas tropicales este tipo de suelos no es común y cuando existe rotación, la superficie de falla es usualmente curva pero no circular; Sin embargo, en zonas de meteorización muy profunda y en rellenos de altura significativa algunas superficies de falla pueden asimilarse a círculos. Dentro del deslizamiento comúnmente, ocurren otros desplazamientos curvos que forman escarpes secundarios y ocasionalmente ocurren varios deslizamientos sucesivos en su origen pero que conforman una zona de deslizamientos rotacionales independientes. b. Deslizamiento de traslación En el deslizamiento de traslación el movimiento de la masa se desplaza hacia fuera o hacia abajo, a lo largo de una superficie más o menos plana o ligeramente ondulada y tiene muy poco o nada de movimiento de r otación o volteo. Los movimientos translacionales tienen generalmente, una relación Dr/Lr de menos de 0.1. La diferencia importante entre los movimientos de rotación y traslación está principalmente, en la aplicabilidad o no de los diversos sistemas de estabilización. Sin embargo, un movimiento de rotación trata de autoestabilizarse, mientras uno de traslación puede progresar indefinidamente a lo largo de la ladera hacia abajo. Los movimientos de traslación son comúnmente controlados por superficies de debilidad tales como fallas, juntas, fracturas, planos de estratificación y zonas de cambio de estado de meteorización que corresponden en términos cuantitativos a cambios en la resistencia al corte de los materiales o por el contacto entre la roca y materiales blandos o coluviones. En muchos deslizamientos de traslación la masa se deforma y/o rompe y puede convertirse en flujo.

60 50 Los deslizamientos sobre discontinuidades sencillas en roca se les denomina deslizamientos de bloque, cuando ocurren a lo largo de dos discontinuidades se le conoce como deslizamiento de cuña y cuando se presentan sobre varios niveles de una familia de discontinuidades se le puede denominar falla en escalera. c. Esparcimiento lateral En los esparcimientos laterales el modo de movimiento dominante es la extensión lateral acomodada por fracturas de corte y tensión. El mecanismo de falla puede incluir elementos no solo de rotación y translación sino también de flujo. Generalmente, los movimientos son complejos y difíciles de caracterizar. La velocidad de movimiento es por lo general extremadamente lenta. Los esparcimientos laterales pueden ocurrir en masas de roca sobre suelos plásticos y también se forman en suelos finos, tales como arcillas y limos sensitivos que pierden gran parte de su resistencia al remoldearse. II.9 Lavado superficial o erosión La erosión es el desprendimiento, transporte y depositación de partículas o masas pequeñas de suelo o roca, por acción de las fuerzas generadas por el movimiento del agua. El flujo puede concentrarse en canales produciendo surcos y cárcavas. Las gotas de lluvia pueden contribuir al desprendimiento de las partículas o granos. Puede producir sedimentación de materiales en el pie del talud. Como solución se propone generalmente, la construcción de obras de drenaje y de bioingeniería, así como concreto dental, concreto lanzado o modificaciones de la topografía del talud. Los procesos de erosión son muy comunes en suelos residuales poco cementados o en suelos aluviales, especialmente, los compuestos por limos y arenas finas principalmente, cuando la cobertura vegetal ha sido removida. Se conocen varios tipos de erosión: laminar, en surcos, y en cárcavas.

61 51 a. Erosión Laminar El proceso de erosión laminar se inicia por el impacto de las gotas de agua lluvia contra la superficie del suelo, complementada por la fuerza de la escorrentía produciendo un lavado de la superficie del terreno como un todo, sin formar canales definidos. Al caer las gotas de lluvia levantan las partículas de suelo y las reparten sobre la superficie del terreno. La velocidad de las gotas de lluvia puede alcanzar valores hasta de 10 metros por segundo y su efecto es muy grande sobre las superficies de talud expuestos y sin cobertura vegetal. El proceso es particularmente grave cuando la pendiente del talud es grande, como es el caso de los taludes de cortes en obras viales. b. Erosión en surcos Los surcos de erosión se forman por la concentración del flujo del agua en caminos preferenciales, arrastrando las partículas y dejando canales de poca profundidad generalmente, paralelos. El agua de escorrentía fluye sobre la superficie de un talud y a su paso va levantando y arrastrando partículas de suelo, formando surcos (rills). Los surcos forman una compleja microred de drenaje donde un surco al profundizarse va capturando los vecinos, formando surcos de mayor tamaño, los cuales a su vez se profundizan o amplían formando cárcavas en forma de V que pueden transformarse a forma de U. Inicialmente la cárcava se profundiza hasta alcanzar una superficie de equilibrio, la cual depende de las características geológicas e hidráulicas, para luego iniciar un proceso de avance lateral mediante deslizamientos de los taludes semi-verticales producto de la erosión. La localización en cuanto a su profundidad y la velocidad de avance del proceso es controlada por los fenómenos de tipo hidráulico y por la resistencia del material a la erosión. Los surcos de erosión pueden estabilizarse generalmente, con prácticas de agricultura.

62 52 c. Erosión en Cárcavas Las cárcavas constituyen el estado más avanzado de erosión y se caracterizan por su profundidad, que facilita el avance lateral y frontal por medio de desprendimientos de masas de material en los taludes de pendiente alta que conforman el perímetro de la cárcava. e. Erosión por afloramiento de agua Un caso de erosión puede ocurrir en los sitios de afloramiento de agua, formando pequeñas cavernas y/o taludes negativos, los cuales a su vez pueden producir desprendimientos de masas de suelo. II.10 Parámetros Geológicos Las características o propiedades del suelo o roca, determina la presencia de materiales duros o de baja resistencia y las discontinuidades pueden facilitar movimientos a lo largo de ciertos planos de debilidad. Los elementos geológicos principales a estudiar son los siguientes: a. Formación Geológica Los materiales de origen ígneo y metamórfico poseen un comportamiento diferente a los suelos de origen sedimentario, alu viones, coluviones, etc. b. Estructura y discontinuidades En los suelos residuales y rocas la estratificación y las discontinuidades actúan como planos de debilidad o como conductores de corrientes de agua subterránea y las características de estas pueden facilitar los movimientos. c. Meteorización La descomposición física o química produce alteraciones en la roca o suelo, las cuales modifican substancialmente los parámetros de resistencia y permeabilidad, facilitando la ocurrencia de deslizamientos.

63 53 II.11 Parámetros Hidrológicos e Hidrogeológicos Los cambios en el régimen de aguas subterráneas actúan como detonadores de movimientos en las laderas o taludes y estos se encuentran generalmente, relacionados con las lluvias y la hidrología superficial. En un estudio de deslizamientos se deben tener en cuenta los parámetros relacionados con la hidrogeología y en especial los siguientes factores: a. Características de las lluvias La ocurrencia de períodos lluviosos intensos produce ascensos en los niveles piezométricos y la saturación disminuye las tensiones capilares. b. Régimen de aguas subterráneas Los niveles de agua freáticas pueden fluctuar de manera considerable con el tiempo y modificar la resistencia de los materiales y el e stado de esfuerzos. Es importante determinar las áreas de recarga y descarga, partiendo de la base del conocimiento del clima regional y análisis del terreno, incluyendo el tipo y distribución de la roca, fallas, fracturas, manantiales y humedales. c. Parámetros Geotécnicos c.1 Resistencia al corte La resistencia al corte representa la modelación física del fenómeno de deslizamiento. Los parámetros de ángulo de fricción y cohesión determinan el factor de seguridad al deslizamiento de una determinada s uperficie dentro del terreno. Los ángulos de fricción varían de cero en materiales muy blandos, a 50 grados en gravas angulosas o mantos de arenisca y las cohesiones de cero en materiales granulares limpios, a más de 10 Kg/cm2 en suelos muy bien cementados y valores superiores en las rocas masivas. c.2 Permeabilidad La permeabilidad mide la resistencia interna de los materiales al flujo del agua y puede definir el régimen de agua subterránea, concentración de

64 54 corrientes, etc. Los valores del coeficiente de permeabilidad varían de 100 cm/seg., en roca fracturada o suelos compuestos por arenas y gravas, hasta cm/seg., en arcillas impermeables o en pizarras y granitos sanos. c.3 Sensitividad La sensitividad se define como la relación de la resistencia pico al corte entre una muestra inalterada y otra remoldeada. En algunos suelos arcillosos esta relación puede ser hasta de 4, lo que equivale a que se pierde gran parte de la resistencia al remoldearse; y en la literatura se conoce de casos catastróficos, donde por acción del cambio de esfuerzos, el suelo se remoldea in situ, pierde su resistencia y se produce el deslizamiento. c.4 Expansividad Los suelos arcillosos al contacto con el agua expanden su volumen produciéndose movimientos de extensión dentro de la masa del suelo. En suelos sensitivos se puede producir pérdida de resistencia al corte por acción del remoldeo generado por el proceso expansivo. La expansividad de un suelo se puede medir por medio de ensayos de presión de expansión o expansión libre o por su relación con los límites de plasticidad. La expansividad de suelos arcillosos en los rellenos de juntas puede generar deslizamientos de rocas. c.5 Erosionabilidad La erosionabilidad es la facilidad con la cual el suelo puede ser desprendido y transportado por acción del agua. Este factor puede afectar la estabilidad de un talud, en cuanto produce cambios topográficos desestabilizantes o genera conductos internos de erosión. II.12 Inundaciones La inundación, es el desbordamiento del agua fuera de los confines del cauce de un río o cuerpo de agua, el cual normalmente ocurre en las partes medias y bajas de las cuencas, afectando grandes extensiones de tierra (planicies de inundación).

65 55 Sin embargo, también pueden presenta rse inundaciones por escorrentía local, las cuales son producidas por el agua de lluvia que se estanca en o cerca del punto donde cae, debido a la diferencia del sistema de drenaje o evacuación de avenidas (Lanza et al, 1999). Una avenida o crecida es la elevación del nivel de un curso de agua, significativamente mayor que el flujo medio de éste. Durante la crecida, el caudal de un curso de agua aumenta en tales proporciones, que el lecho del río puede resultar insuficiente para contenerlo. Entonces el agua lo desborda e invade el lecho mayor, también llamado llanura aluvial (Lanza et al, 1999). Se requiere de un adecuado análisis, soportado de un buen criterio que permita demarcar las áreas inundables, se incluye el efecto de la topografía, los efectos producidos por influencia antrópica y agentes de carácter geomorfológico, y la revisión visual de desbordamientos sucedidos con anterioridad. Este análisis se complementa con el estudio del historial de las inundaciones que han afectado la cuenca, para defini r la frecuencia de ocurrencia y magnitud de las inundaciones. Se presenta el análisis de los parámetros que controlan la cuenca de drenaje, con fundamento en las condiciones de la dinámica y morfología del sistema fluvial y, por tanto, de los procesos de crecidas o avenidas. Una vez que se muestran los componentes, se evalúa la amenaza por inundación en las partes bajas del río, como una base para la evaluación de la vulnerabilidad para estudios posteriores. La elaboración de instrumentos como los mapas, permite a las autoridades y la comunidad, la toma de decisiones dentro del proceso de planificación, obteniendo bases que cond uzcan a la propuesta de medidas en las áreas vulnerables a inundaciones.

66 56 PARTE III RESULTADOS Y DISCUSIÓN III.1 RESULTADOS III.1.1 GEOLOGIA III.1.1 Marco geológico regional En Guatemala se presentan dos terrenos geológicos distintos: al norte las rocas metamórficas y sedimentarias del Paleozoico y Mesozoico; y al sur principalmente rocas ígneas recientes del Terciario y Cuater nario. Esta geología esta en correspondencia a dos placas tectónicas: la de Norteamérica al norte y la del Caribe al sur, las cuales están separadas por los sistemas de fallas de Motagua, Chixoy-Polochic y Jocotán; correspondiendo esta región, al cinturón plegado metamórfico que separa el Bloque Maya al norte (placa Norteamericana) y el Bloque Chortis (placa Caribe) al sur (Martens et al, 2007). En lo que respecta a la estratigrafía en el ámbito del departamento de Guatemala, se han identificado como las rocas más antiguas, a las metamórficas que incluyen: esquistos, filitas y gneiss. Las cuales forman el basamento, abarcando edades desde el Paleozoico hasta Mesozoico, los principales afloramientos están en el valle del río Motagua. Al norte de Guatemala se observan rocas del Mesozoico y Cenozoico, de tipo sedimentarias detríticas: areniscas y limolitas depositadas sobre una plataforma marina somera del Cretácico, así como depósitos calcáreos en amplios espesores. Al sur de ciudad Guatemala se localizan los centros eruptivos volcánicos de edad Terciaria y Cuaternaria.

67 57 La estratigrafía del departamento de Guatemala, comprende en orden ascendente de la más antigua a la más reciente las siguientes unidades geológicas: Rocas metamórficas (Paleozoico superior a Terciario inferior). Rocas intrusivas (Mesozoico a Terciario). Carbonatos (Cretácico). Rocas clásticas (Cretácico superior). Rocas volcánicas antiguas (Terciario superior). Rocas volcánicas recientes (Cuaternario). Depósitos aluviales (Cuaternario). Las rocas metamórficas se presentan al norte del departamento de Guatemala y pertenecen al Grupo Chuacús, Formación San Diego y Formación El Tambor. La litología esta compuesta de filitas, esquistos, gneisses, migmatitas, mármol, y anfibolitas. Hacia la parte norte de la Falla del Motagua afloran las serpentinitas. Las rocas intrusivas afloran al norte, en San Raimundo, San Antonio Las Flores y San Pedro Ayampuc, siendo principalmente granitos y dioritas. Los carbonatos se presentan al norte de Ci udad Guatemala (zonas 6 y 18), y están compuestas por una secuencia espesa de calizas y dolomías cretácicas. Las rocas clásticas afloran al norte de la Falla del Motagua y están representadas por conglomerados, areniscas y lutitas. Las rocas volcánicas antiguas afloran principalmente hacia los costados de ciudad Guatemala, al este en San José Pinula y Santa Catarina Pinula, y al oeste en Mixco y Villa Nueva, es decir, constituyen las estructuras de horst. Estas rocas son andesitas, basaltos, riolitas y da citas.

68 58 Las rocas volcánicas recientes son principalmente flujos de basaltos con algunas cúpulas de andesitas y dacitas, que se presentan al sur del área, producto del Volcán de Pacaya, que origino además, los flujos piroclásticos constituidos por tob as y depósitos de pómez que rellenaron parte del graben de ciudad Guatemala. La subcuenca del río Los Ocotes, se encuentra localizado en un sistema de Horst y graben de San José Pinula, limitado por fallas de rumbo norte-sur y formado por rocas volcánicas terciarias y piroclastos del período Cuaternario. La geología general del departamento de Guatemala, se presenta en el mapa geológico regional (figura 3.1) donde se localiza la subcuenca del río Los Ocotes y en el perfil geológico (figura 3.2), se ubica el área del proyecto. En el mapa geológico se observa que la subcuenca es de forma alargada de sur a norte, en correspondencia a las fallas de Santa Catarina Pinula y San José Pinula, con un basamento de rocas volcánicas cubiertas por depósitos piroclásticos más recientes, que han originado relieves planos a ondulados donde se ha establecido la ciudad de Guatemala, principalmente en la zona de graben. Sin embargo, hacia la subcuenca del río Los Ocotes se localiza en una zona del horst de Pinula.

69 Fuente: FODECYT

70 60 Figura 3.2 Perfil geológico de la ciudad de Guatemala Fuente: FODECYT III.1.2 Geología local La geología a detalle de la subcuenca, se presenta en el Mapa Geológico (figura 3.3) y los perfiles geológicos A A y B B (figuras 3.4a y 3.4b), donde se observa un basamento constituido por flujos de tobas y lavas del Terciario, que constituye en gran porcentaje la zona saturada o acuífero, mientras que la zona no saturada está constituida principalmente por piroclastos del Cuaternario. La estratigrafía del área, es producto de un ambiente volcánico que ha originado principalmente tres unidades: Formación San Agustín Las Minas (Terciario superior). Formación Sanguayabá (Terciario superior a Cuaternario). Tefra o depósitos piroclásticos de pómez (Cuaternario).

71 Fuente: FODECYT

72 62 Figura 3.4a Perfil geológico A A Fuente: FODECYT Figura 3.4b Perfil geológico B B Fuente: FODECYT

73 63 Formación San Agustín Las Minas Unidad formada por tobas dacíticas (Tdt) y tobas soldadas rioliticas (Tru) y vítricas (Tvta), definidas por Brown et al (1971). Esas rocas volcánicas son depósitos piroclásticos 1 del Terciario superior y medio, que cubrieron uniformemente la topografía del lugar y se acumu laron en depresiones. Esas rocas presentan un bandeamiento, que se desarrolló como resultado de la actividad volcánica explosiva. Las tobas dacíticas son de color gris claro, de textura afanítica, con abundante vidrio volcánico y biotita, muy fracturadas, con dos planos preferenciales de diaclasas: 75º S20E y 65º S55O. Las tobas rioliticas se presentan al oeste y al sur del área. Estas rocas son de color violáceo claro a café claro compuestas por cuarzo, biotita, anfíbol y plagioclasas. Las rocas presentan pseudobuzamiento de 30º S30E. La unidad de tobas soldadas vítricas, son rocas de color gris violáceo, de textura afanítica porfirítica, compuestas por cuarzo, vidrio volcánico, biotita, anfíbol y plagioclasas, con fiames (vidrio aplastado). Las rocas presentan pseudobuzamiento de 65º S25E. En esta formación geológica se separa la unidad de toba soldada cuarzo latita (Tql), que aflora al este de Puerta Parada, de color gris claro, de textura afaníticas porfirítica, constituida por cuarzo, ortosa y sanidina, con plagioclasa (andesina). Formación Sanguayabá Esta unidad esta compuesta de lavas rioliticas (Try) y andesitas basálticas (Tab), que afloran principalmente en los cañones de los ríos y quebradas en la parte central y al norte del área. 1 Se refiere a los fragmento s de ro cas magmáticas arrojadas por los volcanes, cu ya acu mulación produce las rocas piroclásticas: cenizas, tobas lapilli, etc.

74 64 Las riolitas (Try) son de color gris claro y con abundante cuarzo, los anfíboles se encuentran alterados a óxidos de hierro. Las lavas andesíticas basálticas (Tab) son de color gris oscuro, con plagioclasas, anfíboles y piroxenos con textura afanítica porfiríti ca. La roca meteorizada presenta un color pardo grisáceo y bloques de tamaño centimétrico a métrico. En esta unidad se presentan diques de basalto (Tdp), que afloran en los cauces de las quebradas y del río Monjitas al oeste de Piedra Parada. Las rocas son de color gris oscuro, con abundante piroxeno y plagiocasa, muy masivas y rellenando fracturas originadas por el intenso fallamiento de los bloques que forman las estructuras de horst y graben. Tefras o depósitos piroclásticos de pómez Los piroclastos de pómez (Qp) son los materiales volcánicos que se presentan al norte y al sur del área que rellenaron depresiones antiguas. Son de color blanco a beige, compuestos de fragmentos de pómez, vidrio volcánico y fenocristales de feldespatos, cuarzo y biotitas de forma subangular y subredondeada. La matriz esta compuesta de ceniza, lapilli, escoria y pómez blanca con fragmentos líticos.

75 65 III.1.2 HIDROGEOLOGIA III Marco hidrogeológico El valle de la ciudad Guatemala, hidrológicamente se divide e n dos: El Valle Norte conformado su basamento por rocas carbonatadas, y el Valle Sur constituido por rocas volcánicas o flujos de lava en su base. Sin embargo, a nivel de cuencas hidrogeológicas el valle de Guatemala, se divide en tres subcuencas: la subcu enca del río Las Vacas al norte (180 km 2 ), la del río Villalobos y el Lago de Amatitlán al sur (325 km 2 ), y la subcuenca del río Los Ocotes al noreste (80 km 2 ), con un total de 585 km 2. Los flujos de lava se encuentran parcialmente tectonizados, que en algunos casos da la apariencia de una pizarra, resultado del levantamiento de la región, y específicamente por movimientos del sistema de fallas al los flancos del valle. Esto es importante ya que las rocas están altamente fracturadas y es por donde circula el agua subterránea, llegando a constituir el acuífero principal de la subcuenca del río Los Ocotes. El acuífero en el área, está delimitado por sistemas de fallas paralelas al sistema principal con una orientación N -S, siendo lo que controla el flujo de agua subterránea con dirección de sur a norte, en la subcuenca noreste de Los Ocotes. La serie de tobas y sedimentos volcánicos son esencialmente horizontales y tienen concordancia con la topografía a través del área. Además existen abundantes depósito s de pómez del Cuaternario que cubren las rocas volcánicas del Terciario. La hidrogeología de la subcuenca, se encuentra conformada por dos acuíferos importantes: acuífero superior y acuífero inferior.

76 66 a) Acuífero superior Este acuífero está constituido esencialmente por depósitos cuaternarios de piroclastos pomáceos compactos hasta sueltos, mal clasificados y mal estratificados, en los cuales existen localmente intercalaciones de sedimentos fluvio-lacustres, paleosuelos y pómez. Los mayores espesores de los piroclastos se encuentran en la parte norte y sur de la subcuenca, donde generalmente sobrepasan los 100 metros. Este acuífero posee conexión hidráulica con las corrientes superficiales (ríos y riachuelos), y se ve influenciado por los cambios estaciónales, es decir, durante la época seca el nivel estático desciende y en algunos casos los pozos artesanales que lo captan se secan completamente. b) Acuífero inferior El acuífero inferior está constituido por tobas y lavas, las cuales subyacen al acuífero superior. Las características de permeabilidad alta (porosidad secundaria), fracturación, extensión y espesor, constituyen el principal acuífero del área. Tanto así, que en los pozos del sector oeste de Kanajuyú (zona 16) y Hacienda Real (Puerta de Hierro), el espesor de lavas es superior a 200 metros. El acuífero inferior se encuentra sobreyacido por depósitos piroclásticos (tefras) que constituyen el acuífero superior y capas de ceniza volcánica y tobas, lo que le da característ icas de semiconfinamiento. El flujo del agua subterránea muestra un patrón de dirección similar con las corrientes de drenaje superficial, de Sur a Norte, descargando gran cantidad del agua subterránea a los ríos Las Vacas, Los Ocotes y Teocinte.

77 67 III Características hidrogeológicas Los valores de transmisividad en la subcuenca sur entre Ojo de Agua y Lago de Amatitlán, son de 50 a 750 m 2 /día para los piroclastos, de 150 a 2,000 m 2 /día para los sedimentos aluviales del río Villalobos y de 500 a 5,000 m 2 /día para las rocas volcánicas fracturadas (Herrera y Orozco, 2010). Los valores de coeficientes de almacenamiento asignado para los depósitos piroclásticos es de 0.09 y para los depósitos aluviales de 0.20, mientras que para las lavas es de 8x10-3. En la subcuenca norte donde prevalecen las calizas, los valores de transmisividad son de 500 a 1,000 m 2 /día. Aunque se han reportado valores muy variables de transmisividad en calizas, de 10 a 80 m 2 /día en rocas poco fracturadas, de 250 a 500 m 2 /día en calizas moderadamente fracturadas y hasta de 1,000 a 3,000 m 2 /día en calizas muy fracturadas. En Santa Catarina Pinula se presentan valores de 70 m 2 /día, un coeficiente de almacenamiento de 1x10-3, y una conductividad hidráulica de 0.24 m/día (Manzo, 2008). De acuerdo a los datos de la prueba de bombeo del pozo del poblado de Los Ocotes (Finca El Sintul) Anexo IV.4.1, donde se extrajo un caudal de 545 m 3 /d (100 gal/min) (figura 3.5), con el método de Jacob (Herrera, 2002) se calculo una transmisividad (T) de 1,190 m 2 /día (8.29x10-1 m 2 /min). El coeficiente de almacenamiento es de 2.6x10-2 (figura 3.4), lo que indica un acuífero de tipo semiconfinado. De acuerdo al método de Theis (Herrera, 2002), valor de transmisividad es de 1,222 m 2 /día (8.48x10-1 m 2 /min), y un coeficiente de almacenamiento de 2.69x10-2 (figura 3.6). Asumiendo un espesor saturado (b) de 80 metros (150 m profundidad total y nivel estático de 70 m), se tendría una conductividad hidráulica (K) de 15 m/día, de acuerdo a la relación de la transmisividad y el espesor saturado (K= T/b).

78 68 Figura 3.5 Gráfico de Jacob de la prueba de bombeo del pozo Los Ocotes (Finca El Sintul) Fuente: FODECYT Figura 3.6 Gráfico de Theis de la prueba de bombeo del pozo Los Ocotes (Finca El Sintul) Fuente: FODECYT

79 69 III Características y producciones de pozos La mayoría de pozos son perforados, con diámetros de encamisado de 6, 8, 10 y 20 pulgadas y revestidos con tubería metálica. Las características y producciones de pozos en el área se presentan a más detalle en el cuadro 3.1. Los pozos identificados (figura 3. 7) presentan profundidades de 91 hasta 427 metros, teniendo los pozos de EMPAGUA profundidades alrededor de los 400 metros, con niveles estáticos de más de 100 m en Canalitos y más de 200 m en Hacienda Real (zona 17). La explotación del agua subterránea en la subcuenca por medio de pozos mecánicos oscila entre 5 a 43 litros por segundo por pozo, con un promedio de 20 L/s, de acuerdo al uso del pozo, siendo principalmente para agua potable. Los bombeos en los pozos de EMPAGUA son continuos, en la mayoría de casos trabajan 24 horas por día. La dirección de flujo de agua subterránea (figura 3.7), es de sur a norte con cierta tendencia hacia el no reste, es decir, de las partes altas hacia las partes bajas de la subcuenca y definido por la estructura geológica de fallas que se orientan con rumbo NE -SO y N-S del sistema de fallas de Santa Catarina Pinula.

80 70 Cuadro 3.1 Datos de pozos de agua de la subcuenca Los Ocotes y alrededores No ALTITUD PROF. POZO MUNICIPIO LUGAR COORDENADAS (UTM) (msnm) (m) NIVEL ESTATICO, m Bajo sup. de terreno Sobre el nivel del mar Fecha de toma del NE CAUDAL (L/s) LATITUD LONGITUD 1 Guatemala Finca El Sintul, Los Ocotes Guatemala Finca El Sintul, Los Ocotes /01/2009 Sin funcionar 6 3 Guatemala Estación río Canalitos (EMPAGUA) /12/ Guatemala JICA El Porvenir, Canalitos (EMPAGUA) /01/ Guatemala INSIVUMEH Canalitos, La Torre /12/1989 Sin funcionar 6 Guatemala La Cruz, Canalitos Sin funcionar 12 7 Guatemala Tanque Jaguey, Canalitos (EMPAGUA) /01/2009 Sin funcionar 12 8 Guatemala Jaguey ESTE, Canalitos (EMPAGUA) /02/2009 Sin funcionar 12 9 Guatemala Río Los Ocotes (EMPAGUA) /02/2009 Sin funcionar Guatemala Orfanato Valle Los Angeles, Piedra P 1 615, Sta Catarina Pinula Escuela San José El Manzano Sta Catarina Pinula Piedra Parada, Quebrada /09/ Sta Catarina Pinula Piedra Parada, Escuela El Rosario Sta Catarina Pinula Cristo Rey San José Pinula Cienaga Grande San José Pinula Cienaga Grande /02/ Sta Catarina Pinula Puerta Parada Sta Catarina Pinula Centro Sta Catarina Pinula Centro Guatemala Vista Hermosa, Z Guatemala Jardinez de la Asunción, Z Guatemala Colonia Las Victorias, Z Guatemala Camposanto Los Cipreses Guatemala Colonia Los Cipresales, Z Guatemala Barrio San Antonio, Z Guatemala Colonia La Atlantida, Z Guatemala Finca El Pino, Z Guatemala Lo de Rodriguez, Z Guatemala Los Angeles (Pto aforo cuenca) Guatemala Finca Monterrey, Los Ocotes Guatemala H1, Kanajuyú, Zona Guatemala H2, Kanajuyú, Zona Guatemala H3, Kanajuyú, Zona Guatemala San Gaspar Guatemala C-10 Hacienda Real, Zona Guatemala C-7 Hacienda Real, Zona Guatemala C-7a Hacienda Real, Zona Guatemala C-8 Hacienda Real, Zona Guatemala C-9 Hacienda Real, Zona Guatemala H-7 Hacienda Real, Zona Guatemala IPM Hacienda Real, Zona Guatemala Acatán (frente al Col. Sagrado Corazon) San José Pinula Cienaga Grande San José Pinula Aldea Platanar Guatemala Fábrica Santa Rita (Los Ocotes) Guatemala Aldea Santa Rita (Los Ocotes) Fuente: FODECYT Diámetro (pulg)

81 Fuente: FODECYT

82 72 III Extracción de agua subterránea El cálculo de la extracción de agua actual del acuífero en metros cúbicos por año se presenta en el cuadro 3.2 y es de aproximadamente de ,528 de metros cúbicos por año. Esto significa que el acuífero se encuentra en un estado de óptimo aprovechamiento de agua subterránea, y es posible planificar su manejo de forma sostenible. Cuadro 3.2 Extracción de agua subterránea en la subcuenca del río Los Ocotes ( ). Tipo de Captación Caudal (L/s) BOMBEO Horas/día Producción de agua actual (m 3 /año) Finca El Sintul , Estación Río Canalitos , JICA El Porvenir Canalitos , Pozo Piedra Parada , Cristo Rey , Ciénaga Grande I , Ciénaga Grande II , Los Ángeles , Finca Monterrey Los Ocotes , Ciénaga Grande III , Pozo El Manzano , Hacienda Real I , Hacienda Real II , Hacienda Real III , Hacienda Real IV , Hacienda Real V , Hacienda Real VI , Hacienda Real VII , Acatán , Total , Fuente: FODECYT

83 73 De acuerdo a la extracción de agua subterránea en la subcuenca del río Los Ocotes, actualmente existe buena extracción de agua subterránea y esto es producto de que por falta de manantiales, se utiliza principalmente el agua subterránea por medio de pozos mecánicos perforados. Es claro que la mejor tecnología para el aprovechamiento del agua subterránea es por medio de la perforación de pozos mecánicos, sin embargo, requiere un mayor costo económico. El problema se hace mayor, al no existir un programa o estrategias encaminadas al manejo eficiente del agua subterránea por parte de las aldeas y de las m unicipalidades de la subcuenca. Es por ello, que una propuesta de manejo sustentable del recurso hídrico, principalmente el agua subterránea, es una herramienta valiosa para las administraciones que quieren trabajar desde una perspectiva ética y con conciencia social, para el abastecimiento de agua potable de sus comunidades y para el manejo de los recursos naturales y ambiente. III Variación de niveles del agua subterránea De acuerdo a la medición del nivel estático de tres pozos en la cuenca (cuadro 3.3), se observa que existe una variación de 0.81 a 1.05 metros, durante el año Esta pequeña variación alrededor de 1 metro, confirma que el acuífero es semiconfinado, haciéndose mayor hacia la parte baja de la subcuenca, donde se presentan lo s pozos del Jaguey y Río Los Ocotes. Cuadro 3.3 Variación de nivel estático del agua subterránea de 3 pozos. POZO NIVEL ESTÁTICO BAJO LA SUPERFICIE DEL TERRENO (m) Variación Lugar Enero 27, 2010 Febr. 27, 2010 Mar 30, 2010 Abril 27, 2010 Mayo 26, 2010 Junio 25, 2010 Julio 22, 2010 Agosto 20, 2010 Sept 30, 2010 Octubre 27, 2010 Nov 23, 2010 Dic 22, 2010 metros El Sintul, Los Ocotes Jaguey Este, Canalitos Río Los Ocotes Fuente: FODECYT

84 74 III.1.3 HIDROLOGIA III Morfometría de la subcuenca del río Los Ocotes La subcuenca del río Los Ocotes forma la parte alta de la cuenca del río Motagua que drena hacia la Vertiente del Caribe. El área aproximada de la subcuenca es de kilómetros cuadrados, área calculada hasta la estación limnimétrica ubicada debajo del puente ubicado en la salida del área urbana de la aldea Los Ángeles (figura 3.8). El valor de densidad de drenaje 0.85 km/km 2 indica que la respuesta de subcuenca del río Los Ocotes al flujo superficial por efecto de la precipitación es lenta, porque los suelos son resistentes a la erosión o muy permeables por sus texturas gruesas (franco arenosos), con alta cobertura vegetal y pendientes relativamente bajas a moderadas, donde las primeras lluvias lo que hacen es saturar el suelo y si las cond iciones de precipitación continúan el agua escurre a los cauces naturales dentro de la subcuenca. El valor de pendiente media de la cuenca de 12.25%, indica un bajo escurrimiento superficial. Es decir, la velocidad de la escorrentía superficial es alta si no existe cobertura en el suelo. La microcuenca del río Los Ocotes es de orden 5, en la cual drenan de la parte noroeste el río Méndez, río Canalitos, Agua tivia y río aceituno, de la parte sureste es drenado por el río Chicoj y quebrada el mez cal. De la parte suroeste es alimentado por el río Acatán y río Monjitas. El cauce del río Los Ocotes tiene una orientación de oeste a este (figura 3.8), con una longitud de kilómetros hasta la estación limnimétrica, siendo un río permanente.

85 Fuente: FODECYT

86 76 III.I.3.2 Caudales del río Los Ocotes De acuerdo al análisis de caudales de la microcuenca registrados en la estación limnimétrica del río Los Ocotes (cuadros 3.4). Estos valores de caudal son bajos y no posibilitan el aprove chamiento del agua por sus bajas cantidades disponibles. En invierno por la escorrentía superficial que alimenta al cauce del río Los Ocotes, el caudal máximo registrado es de 2.56 m 3 /s, mientras que el caudal medio es de 0.5 m 3 /s, mientras que el caudal mínimo registrado en la estación es de 0.13 m 3 /s, debido a este análisis se puede apreciar que el río Los Ocotes no ofrece un potencial de escorrentía superficial considerable, por lo tanto sólo en invierno se puede aprovechar la escorrentía superficial par a otros usos. Cuadro 3.4. Caudales mensuales del río Los Ocotes, calculados en la estación del puente río Los Ocotes, periodo 2, Año hidrológico May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr PROMEDIO Fuente: FODECYT Figura 3.9 Hidrograma del río Los Ocotes Fuente: FODECYT

87 77 De acuerdo con el análisis de caudales de la estación limnimétrica del río Los Ocotes (cuadros 3.4a y 3.4b). Los caudales característicos son: caudal máximo = 3.8m 3 /s, caudal medio = 0.60m 3 /s y el caudal mínimo = 0.13m 3 /s. (figura 3.10). Los caudales característicos fueron determinados por el método de la curva de duración de caudales del río Los Ocotes. Fuente: FODECYT Los caudales diarios fueron determinados de acuerdo a la curva de calibración de la estación limnimétrica del río Los Ocotes, ubicada bajo el puente río Los Ocotes a 1,300 msnm (anexo IV.4.6), determinándose un caudal diario durante dos años hidrológicos de estudio 2009 y 2011.

88 78 Cuadro 3.4a Caudales diarios (m 3 /s) del periodo de la estación del Puente río Los Ocotes. Día May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr Prom Fuente: FODECYT

89 79 Cuadro 3.4b Caudales diarios (m 3 /s) del periodo de la estación del Puente río Los Ocotes. Día May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr Prom Fuente: FODECYT

90 80 III.1.4 Calidad del agua En esta sección se evalúa en forma general la calidad físico -química del agua de la subcuenca y lugares aledaños, principalmente del agua subterránea, enfocándose el trabajo al análisis de la evolución natural de las aguas desde las zonas de recarga hasta las de descarga en manantiales y ríos; determinándose la misma de acuerdo a la Norma Guatemalteca establecida por el Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social (MSPAS, 2003), que define los límites máximos aceptables y permisibles de las substancias químicas. III Química del agua Se efectuó una campaña de muestreo de agua en los pozos que presentan grifo en el brocal, así como, en la parte final de los dos ríos, en la época seca, que permitió determinar la calidad físico-química del agua en las partes alta y baja de la subcuenca. (cuadro 3.5 y figura 3.11) Los valores de ph son de 7 a 7.5 y los de conductividad eléct rica de 142 a 246 S/cm, y entran en el rango típico de valores de ph (6 8.5) y conductividad eléctrica (menor de 1,000 S/cm), para aguas subterráneas (Hem, 1985; Jenkins, 1997). Cuadro 3.5 Lugar de muestreo de agua y parámetros de ph y conductividad eléctrica. Lugar de muestreo Coordenadas Elevación ph C. E. Latitud N Longitud E msnm (µs/cm) A Pozo Los Ángeles 1 621, ,656 1, B Pozo Finca El Sintul, Los Ocotes 1 615, ,699 1, C Pozo JICA Canalitos (El Porvenir) 1 617, ,255 1, D Pozo Planta Río Canalitos 1 617, ,422 1, E Pozo Ciénaga Grande 1 611, ,291 1, F Pozo San José El Manzano 1 614, ,582 1, G Río Monjitas 1 614, ,358 1, H Río Los Ocotes 1 621, ,676 1, Fuente: FODECYT

91 Fuente: FODECYT

92 82 Los resultados de iones mayores (Ca ++, Mg ++, Na +, K +, Cl -, SO 4 --, HCO 3 - ) y nitrato se presentan en el cuadro 3.6. Cuadro 3.6 Resultados de los análisis químicos de las muestras de agua Muestra Ca ++ Mg ++ Na + K + Cl - -- SO 4 - HCO 3 - NO 3 Dimensional mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l A Pozo Los Ángeles Pozo Finca El Sintul, B Los Ocotes Pozo JICA Canalitos C (El Porvenir) D Pozo Planta Río Canalitos E Pozo Ciénaga Grande F Pozo San José el Manzano G Río Monjitas H Río Los Ocotes Fuente: FODECYT Estos resultados son congruentes a los obtenidos por Herrera (1998), Calderón (2007) y Miranda (2011) en el altiplano de Guatemala, concluyendo que la calidad físico-química de las aguas subterráneas, en pequeñas cuencas volcánicas, está asociada a las aguas de infiltración de lluvia, ya que el agua se desplaza rápidamente a través de fracturas hacia las partes bajas de las cuencas, no observándose u n patrón de evolución de las aguas a lo largo del sistema de flujo, motivado por el corto recorrido y la alta velocidad del agua subterránea. Siendo aguas jóvenes, con muy poca variación y sin mezcla de otras aguas subterráneas. Las aguas muestreadas se concentran en el tipo de agua bicarbonatada cálcico magnésica, de acuerdo al diagrama de Piper (Escuder et al, 2009; Herrera, 2011). Los contenidos de nitratos en las aguas de los pozos dentro de la subcuenca, son menores de 7 mg/l (NO 3 - norma (45 mg/l de NO 3 - -NO 3 - ), por lo que están bajo la -NO 3 - ). Los pozos presentan valores entre mg/l a 2.05 mg/l, mientras que los ríos los muestran desde 3.47 mg/l (río Monjitas) y 6.63 mg/l (río Los Ocotes).

93 83 En la subcuenca del río Los Ocotes, no existen problemas de contaminación por nitratos en las aguas superficiales, como en las aguas subterráneas. III Calidad del agua subterránea III Para consumo humano Las normas de calidad de agua para consumo humano fueron establecidas en Guatemala por el MSPAS (2003) y los límites se presentan en los cuadros 3.7 y 3.8. Los parámetros que fueron medidos y analizados son: aspecto, color, turbiedad, olor, ph, nitrato, cloruro, fluoruro, sulfato, hierro, bicarbonatos, calcio, magnesio, sodio, potasio, número total de gérmenes y número de coliformes totales. Comparando los valores de la muestras con los de la norma en el cuadro 3.7 resulta que en la mayoría de las muestras analizadas son adecuadas para el consumo humano. El agua no tiene limitaciones en ph, ya que sus valores están bajo los LMA, a excepción del pozo de la Aldea El Aguacate (7.8), sin embargo, se encuentran dentro del LMP de 6.5 a 8.5 que establece la norma. Cuadro 3.7 Características físicas y potable. Color Turbiedad Olor Sabor ph Característica Temperatura Conductividad Límite Máximo Aceptable 5 u (LMA) 5 UTN o UTJ No rechazable No rechazable 7,0 7, º C --- Sólidos Totales Disueltos (SD 500 mg/l (1) u, unidad de color en la escala de platino - cobalto. (2) UTN, Unidad de turbiedad Nefelométrica y UTJ, Unidad de Turbiedad Jackson. sus lími tes máximos para agua Límite Máximo Permisible (LMP) 35 u (1) 15 UTN o UTJ (2) No rechazable No rechazable 6,5 8,5 No mayor de 34º C < S/cm mg/l

94 84 Cuadro 3.8 Substancias químicas con sus límites máximos aceptables y límites máximos permisibles, según norma guatemalteca Sustancia Química Límite Máximo Aceptabl Límite Máximo Permisible (LMA) (LMP) Calcio (Ca) 75,00 mg/l 150,00 mg/l Cloruro (Cl) 100,00 mg/l 250,00 mg/l Dureza total (Ca CO 3 ) 100,00 mg/l 500,00 mg/l Fluoruro (F) ,70 mg/l Hierro total (Fe) 0,10 mg/l 1,00 mg/l Magnesio (Mg) 50,00 mg/l 100,00 mg/l Manganeso (Mn) 0,05 mg/l 0,50 mg/l Nitrato (como nitrógeno total (NO ,00 mg/l Nitrato (referido a NO 3 -NO 3 ) ,00 mg/l Sulfato (SO 4 ) 100,00 mg/l 250,00 mg/l De acuerdo a la comparación de los rangos del cuadro 3. 8, los iones mayores presentan concentraciones muy por debajo de los límites máximos aceptables de calcio ( mg/l < 75 mg/l), magnesio ( mg/l < 50 mg/l), cloruro ( mg/l < 100 mg/l) y sulfato (25 48 mg/l < 100 mg/l). De acuerdo a las comparaciones anteriores, las aguas subterráneas del área presentan muy bajas concentraciones de cationes y aniones por ser aguas jóvenes con poca evolución geoquímica, ence ntrándose por debajo de los límites que establece la norma de potabilidad y pueden ser utilizadas para consumo humano. En base al examen bacteriológico del agua subterránea de pozos, (cuadro 3.9) presentan una clasificación de agua 1, cuya calidad bacteriológica no exige más que un simple tratamiento de desinfección. Sin embargo, las muestras de ríos, por estar expuestas a condiciones ambientales casi libres, que incrementan los contenidos bacteriológicos como se han encontrado en otras áreas del alt iplano volcánico de Guatemala (Herrera, 1998; Yol, 2002; Rosales, 2005).

95 85 Las aguas superficiales de los ríos presentan gran cantidad de desperdicios o basura orgánica e inorgánica, que hace que estas aguas no sean captadas con fines de consumo humano, y que solamente en algunas partes se captan con fines agrícolas. Cuadro 3.9 Resultados del examen microbiológico Microbiológico Coliformes Totales Coliformes Fecales E. coli A Pozo Los Ángeles 9 <3.0 <3.0 NE Pozo Finca El Sintul, B Los Ocotes <3.0 <3.0 <3.0 NE C Pozo JICA Canalitos <3.0 <3.0 <3.0 NE Pozo Planta Río D Canalitos <3.0 <3.0 <3.0 NE Pozo Ciénaga Grande E Centro <3.0 <3.0 <3.0 NE Cloro residual Pozo San José El Manzano >3.0 <3.0 <3.0 NE F G Río Monjitas > NE H Río los Ocotes >2400 >2400 >2400 NE Fuente: FODECYT III Para uso agrícola Las aguas subterráneas para uso agrícola son de buena calidad, sin peligro de salinidad, ni de sodicidad, de acuerdo al diagrama de Wilcox (Rosales, 2005; Herrera, 2011). El peligro de salinidad en la subcuenca es bajo, ya que las aguas subterráneas se ubican en el rango de conductividad eléctrica de 142 a 246 S/cm, que corresponde a la clase C -1 de baja salinidad. Respecto a la sodicidad, las aguas se clasifican como S-1, aguas con bajo contenido de sodio y valores de relación de absorción de sodio son menores de 2. Por lo anterior, las aguas son de muy buena calidad con fines de riego, y son estas aguas de origen volcánico las que se utilizan en la mayoría de proyectos de miniriego del altiplano volcánico de Guatemala (Yol, 2002; Cassinath et al, 2003; Rosales, 2005; Romero, 2009).

96 86 III.1.5 RECARGA HIDRICA III Clima Las estaciones meteorológicas instaladas para la generación de los datos de clima (precipitación pluvial, temperatura y humedad relativa) para el proyecto son las estaciones de Ciénaga Grande y El Maestro. La estación de Ciénaga Grande está ubicada en el área urbana de la aldea Ciénaga Grande del municipio de San José Pinula, en las coordenadas geográficas de 14º Latitud Norte y 89º longitud Oeste, a una altura de 1,915 metros sobre el nivel del mar, las coordenadas planas UTM son: Latitud Norte ,052 m y Longitud Este 776,693 m. La estación El Maestro, ubicada en la colonia el Maestro en la zona 17 de la ciudad de Guatemala, se localiza en las coordenadas geográficas de 14º latitud Norte y 89º longitud Oeste, a una altura de 1,552 msnm (UTM ,440m Latitud Norte y 773,150m Longitud Este). III Datos de clima de la estación Ciénaga Grande La estación climática Ciénaga Grande representa el clima de la parte alta de la subcuenca del río Los Ocotes para el periodo 2009 y 2010, con registros diarios de precipitación pluvial, tem peratura y humedad relativa (cuadro 3.10). Los registros diarios de clima se presentan en ANEXO IV.4.3. La precipitación anual reportada por la estación ciénaga Grande es de mm. Los meses más lluviosos son mayo (247.0 mm), junio (255.8 mm), julio (232.8 mm) agosto (241.6 mm) y Septiembre (216.6 mm). Mientras que los meses secos son enero (0.0 mm), febrero (0.0 mm), marzo (0.0 mm) y abril (48.0 mm).

97 87 La temperatura promedio para el área de la parte alta de la subcuenca del río Los ocotes es de 18.2 ºC. Los valores de humedad relativa media mensuales de acuerdo al análisis del periodo es de 51.9%. El mes con humedad relativa más alto corresponde al mes de junio 55.5%. La evapotranspiración (ETP) se calculó con los pa rámetros de temperatura y humedad relativa, mediante el método propuesto por Hargreaves estimando valores de ETP entre a durante el periodo El valor total anual es de mm. Cuadro 3.10 Datos de clima de la estación Ciénaga Grande ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Lluvia (mm) ,386.3 Temperatura ( C) Humedad (%) Evapotranspiración (mm) ,724.2 Fuente: FODECYT III Datos de clima de la estación El Maestro La estación climática El Maestro (zona 17) representa el clima de la parte baja de la subcuenca del río Los Ocotes para los años 2,009 y 2,010, con registros diarios de precipitación pluvial, temperatura y humedad relativa (cuadro 3.11) y en ANEXO IV.4.3. La precipitación media anual para la parte alta de la subcuenca es de 1,318.4 mm (cuadro 3.14). Los meses más lluviosos para la parte baja de la subcuenca reportados por esta estación son: mayo (209.9 mm), Junio (286.6 mm) y agosto (309.2 mm). Mientras que los meses secos son: enero (0.0 mm), febrero (0.0 mm), marzo (0.0 mm) y abril (68.3 mm).

98 88 Las temperaturas medias mensuales oscilan entre 22.2ºC a 24.3ºC, siendo los meses más calurosos mayo y julio donde se pres entan los picos de temperaturas medias de 24.3 ºC y 24.0 ºC respectivamente. También se puede observar que los meses más fríos son noviembre y enero con 22.5 ºC y 22.2 ºC respectivamente. La temperatura promedio multianual para el periodo fué de 23.4 ºC. La humedad relativa media anual reportada para este periodo por esta estación es de 44.0%. La evapotranspiración potencial se calculó de forma mensual, variando los valores entre mm a 198.4mm (cuadro 3.11). Siendo el valor total anual estimado de mm. Cuadro 3.11 Datos de clima estación El Maestro 2,009-2,010 ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Lluvia (mm) ,318.4 Temperatura ( C) Humedad (%) Evapotranspiración (mm) ,159.8 Fuente: FODECYT III Fisiografía En la subcuenca del río Los Ocotes se distinguen tres unidades fisiográficas (ver figura 3.12): i) Montañas Volcánicas del Centro del país ii) Relleno piroclástico al este de la ciudad capital y, iii) Valle tectónico de la ciudad de Guatemala La unidad de Montañas Volcánicas del centro del país representa aproximadamente el 40% de la subcuenca y se encuentra constituida por flujos de capas de cenizas cuaternarias. La geomorfología típica corresponde al área de las montañas volcánicas y escarpes al centro de la subcuenca que presenta pendientes entre 30 a 60%. Las elevaciones son de los 1,300 a 1,900 msnm.

99 89 La unidad de relleno piroclástico se caracteriza por presentar suelos profundos, bién drenados desarrollados a partir de ceniza volcánica débilmente cementada, la profundidad del suelo varía según el grado de erosión al cual ha estado sujeto durante su desarrollo, emergiendo a través del material acumulado más reciente, algunos están sobre materiales volcánicos y otros sobre materiales sedimentarios como caliza y esquisto arcilloso. La tercera unidad fisiográfica corresponde a un graben limitado por horsts de Mixco al oeste y Santa Catarina Pinula al este, delimitado por las fallas de Mixco y Pinula constituyendo el valle de la ciudad de Guatemala, que se encuentra en un Valle Geotectónico que corresponde a un graben (depresión tectónica) limitado por horsts (pilares tectónicos). Dentro de la fisiografía del Valle de Guatemala es muy evidente el control estructural dado por los sistemas de fallas de Mix co al oeste y Santa Catarina Pinula al este, las cuales son fallas normales y de orientación N -S, fácilmente identificables por sus escarpes de falla y que definen la estructura de graben (planicie) de la ciudad de Guatemala. El valle de Guatemala se divide en dos: El Valle Norte conformado su basamento por rocas carbonatadas, y el Valle Sur constituido por rocas volcánicas o flujos de lava en su base. La falla de Santa Catarina Pinula puede ser trazada por más de 15 Km. al noreste del pueblo de Santa Catarina Pinula, formando el Horts de Pinula. Más del 90 % de la falla esta oculta por una capa gruesa de depósitos de pómez del cuaternario la cual lleno mucho del graben. Por esta razón la falla es difícilmente observable por si sola.

100 Fuente: FODECYT

101 91 III Uso actual del suelo El uso actual del suelo (cuadro 3.12) en la subcuenca esta compuesto por los siguientes usos: bosque, pastos, cultivos anuales (tomate y granos básicos) y poblados, (figura 3.13) de los cuales predomina el área para bosque con 38.9 km 2 (61.16% del total del área de la subcuenca), seguido por el área con cultivos, con km 2 (17.70%) y áreas pequeñas con pasto, 1.33 km 2 (2.09%), y el resto del área de la subcuenca comprende las áreas donde se asientan las poblaciones de Santa Lucía Los Ocotes, Canalitos, Cristo Rey, Puerta Parada, Acatán y Lomas del Norte (0.24%). Comprendiendo el municipio de San José Pinula y sus aldeas como Ciénaga Grande y El Pajón. Cuadro 3.12 Áreas de uso actual del suelo de la subcuenca del río Los Ocotes No. Uso actual del Suelo Área en km 2 % área 1 Bosque Cultivos anuales (maíz, frijol, tomate y sorgo) 3 Pastos Poblados (Área Urbanizada) Área Total Fuente: FODECYT

102 Fuente: FODECYT

103 93 III Infiltración y características físicas del suelo La velocidad de infiltración del agua en los suelos pre sentes en la subcuenca varía de 144 mm/día para suelos arcillosos hasta 960 mm/día para suelos de arena volcánica como se observa en el cuadro 3.13, donde también se presentan las propiedades físicas como: densidad, capacidad de campo y punto de marchités para cada unidad de recarga hídrica. Los resultados se presentan en el ANEXO IV.4.4. La densidad de los suelos varía de 0.98 gr/cc a 1.25 gr/cc, observándose principalmente texturas francas, que varían de franco arenosas a franco arcillosas. Las texturas arcillosas se encuentran en el valles Tectónico de la subcuenca, ubicadas en superficies de poca infiltración y por ende de muy poca recarga o sin recarga hídrica. El porcentaje de granulometría presente en las muestras de los suelos agrícolas analizados para la subcuenca tiene en su mayoría un porcentaje mayor en arenas y limos, no así en los suelos presentes en el valle tectónico, donde estos suelos presentan mayor porcentaje de arena en comparación con el limo y la arcilla, debido a que son suelos poco desarrollados y con una mayor velocidad de infiltración. Las profundidades de las raíces varían según el uso del suelo en el área muestreada de acuerdo a las pruebas de infiltración, las profundidades son de 0.40 metros para áreas con maíz, 0.20 metros para áreas con pastos, mientras que las áreas con bosque tienen una profundidad de raíces de aproximadamente 1.50 metros.

104 94 No. Lugar Cuadro 3.13 Características físicas de suelos e infiltraciones de la subcuenca del río Los Ocotes Unidad Geomorfológica 1 Canalitos Relleno Piroclástico 2 Barranco Relleno Piroclástico 3 Piedra Relleno Parada Piroclástico 4 Lomas del Relleno Norte Piroclástico 5 Los Ocotes Montañas Volcánicas 6 Ciénaga Montañas grande Volcánicas 7 San José Montañas Pinula Volcánicas 8 Los Ángeles Montañas Volcánicas 9 Finca El Sintul Valle Tectónico 10 El Pajón Valle Tectónico Fuente: FODECYT Coordenadas Uso del Suelo Latitud Longitud Latitud 1 618, , Bosque 1 620, , Cultivos 1 621, , Pastos 1 618, , Poblados 1 616, , Cultivos anuales 1 620, , Pasto 1 620, , Bosque 1 619, , Poblados 1 619, , Bosque 1 616, , Poblados Prof. raíces Infiltración Textura Densidad % Humedad Arcilla Limo Arena cm cm/hr mm/día gr/cc 1/3 Atm 15 Atm % % % Franco Arcilloso Franco 1, Arcilloso Franco 1, Arcilloso Franco Arcilloso Franco Arenoso Franco Arenoso Franco Arenoso Franco Arenoso Arcilloso Franco Arenoso

105 95 III Áreas de Recarga Hídrica La recarga natural depende de la cantidad de agua absorbida a través del suelo y percolada en las rocas hasta llegar al acuífero, es decir, de la geomorfología, también del tipo de cobertura vegetal es importante factor para que se realice la recarga natural. Con el traslape de los mapas de geomorfología y uso actual del suelo, se determinaron 10 unidades para el cálculo de recarga hídrica, (figura 3.14) tomando en cuenta la precipitación pluvial que es la fuente de abastecimiento de agua para que se dé la recarga natural al acuífero y la Evapotranspiración Potencial, que es el agua que se evapora y además es adsorbida por las plant as. Para esto se tomaron los datos de lluvia de la estación Ciénaga Grande para las unidades cercanas en la parte alta, mientras que para el cálculo del resto de unidades, se tomaron los datos de la estación El maestro, la cual es representativa de la parte baja de la subcuenca. Finalmente se realizó el cálculo de lámina de recarga potencial (Anexo IV.4.5) y se determinó el volumen de recarga en millones de metros cúbicos por año cuyos resultados se presentan en el cuadro Las unidades 1, 2, 3 y 4 corresponden a las Montañas volcánicas. Mientras que las unidades 5, 6, 7, 8, corresponden a Relleno piroclástico, mientras que las restantes 9 y 10 pertenecen al valle tectónico. El volumen total de recarga en la subcuenca del río Los Ocotes es de 4.18 millones de metros cúbicos. (cuadro 3.14) De acuerdo a la metodología desarrollada por Herrera (200 5), se clasifican las áreas de recarga hídrica muy altas con volúmenes mayores de 300,000 m 3 /km 2 /año; altas entre 150,000 a 300,000 m 3 /km 2 /año; medias donde las recargas son de 50,000 a 150,000 m 3 /km 2 /año y áreas con recarga baja con volúmenes menores de 50,000 m 3 /km 2 /año.

106 96 La categorización de los resultados basándose en el volumen de recarga hídrica específica anual de cada unida d, presentan que de las diez unidades, ninguna se clasifica como altas áreas de recarga hídrica, debido a que no presentan volúmenes de recarga hídrica entre 150,000 a 300,000 m 3 /km 2, en el caso de las unidades 1, 2 y 3, la recarga oscila entre 50,000 a 150,000 m 3 /km 2, clasificándose como media, en los alrededores de Los Ocotes, Piedra Parada, Cristo Rey y Ciénaga Grande. Las unidades 6, 7 y 8 son clasificadas como áreas de baja recarga por presentar valores de recarga menores a 50,000 m 3 /km 2, en Canalitos y Puerta Parada, mientras que las unidades restantes, se clasifican como áreas sin recarga potencial, ya que son áreas impermeables y donde se asientan las poblaciones de la subcuenca (figura 3.15). Cuadro Cálculo del volumen de recarga hídrica de la subcuenca del río Los Ocotes. Lámina Área Volumen Rec. Esp. No. Unidad Geomorfológica Uso del suelo Rec. (m) km 2 X10 6 m 3 m 3 /km 2 1 Montañas Volcánicas Bosque Montañas Volcánicas Cultivos anuales Montañas Volcánicas Pastos Montañas Volcánicas Poblados Relleno Piroclástico Poblados Relleno Piroclástico Cultivos anuales Relleno Piroclástico Pastos Relleno Piroclástico Bosque Valle Tectónico Poblados Valle Tectónico Bosque Fuente: FODECYT

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108 98 III Potencial del recurso hídrico La forma adecuada para cuantificar la potencialidad del acuífero, es comparando los volúmenes totales de la recarga y de la extracción de las aguas subterráneas de forma temporal (anual), con e l fin de determinar las reservas potenciales reguladoras, sin tomar en cuenta las reservas permanentes (Herrera, 2002). Analizando la recarga total anual de las aguas subterráneas que se produce en la subcuenca de 4.18x10 6 m 3 /año y comparándola con la explotación actual de aproximadamente 5.142,128 x 10 6 m 3 /año, se tiene un balance negativo de 0.96 x 10 6 m 3 /año. Esto indica que existe una sobreexplotación del recurso hídrico subterráneo en la subcuenca, donde la explotación actual representa aproxim adamente el 23% mas del recurso disponible, es decir, existe una sobreexplotación del 23.02% del agua subterránea. De acuerdo a estas cifras calculadas anteriormente, el recurso hídrico subterráneo se encuentra en un estado de sobreexplotación, donde las entradas naturales son menores a las extracciones. Esto implica que el manejo del recurso hídrico es necesario para incrementar la recarga al acuífero. Entonces, se tiene una sobreexplotación del acuífero, al cual debe restringirse su explotación en un futuro próximo, efectuando la extracción del recurso subterráneo temporal de una forma planificada y geográficamente bien distribuida. Llevando un registro a detalle de los caudales extraídos y aumentando la recarga para que la sobreexplotación disminuya y se evite el deterioro del acuífero. De este análisis, se puede concluir que actualmente existe un bajo potencial del recurso hídrico subterráneo temporal y que el sistema presenta un comportamiento negativo, ya que la recarga es menor que la extracción de agua subterránea del área de estudio. Así mismo, que se debe planificar para efectuar la protección y conservación principalmente de la parte alta de la subcuenca, con el fin de mantener la recarga natural de esta zona y establecer áreas de recarga artificial por medio de piscinas de infiltración y pozos de inyección.

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110 100 III RECOMENDACIONES PARA EL APROVECHAMIENTO DEL RECURSO HIDRICO SUBTERRÁNEO, CON EL FIN DE MEJORAR LAS EXPLORACIONES Y EXPLOTACIONES DEL ACUÍFERO EN EL FUTURO III Exploraciones del acuífero En el valle de Guatemala se ha desarrollado la explotación del recurso hídrico subterráneo, sin embargo, no se cuenta con la información completa sobre la hidrogeología, los datos de pozos no esta disponible y solo se cuenta con algunos estudios preliminares. Se recomienda generar y conseguir datos hidrogeológicos suficientes y confiables, ya que su falta impide una mejora en la situación actual. Estos datos son valores de bombeo anual de ca da pozo en toda la subcuenca y mediciones mensuales de los niveles estáticos en una red de pozos de observación. Para generar estos datos se sugiere establecer equipos de campo para hacer un inventario de todos los pozos ubicados en el valle de Guatemala, en la que co nsultando con los propietarios de los pozos y llevando a cabo mediciones directas se pueda obtener la siguiente información: a) Ubicación de cada pozos en un mapa a escala 1:50,000. b) Notación de las coordenadas geográficas y en UTM. c) Nombre del propietario d) Usos del pozo e) Diámetro y profundidad de perforación f) Diámetro y profundidad de la tubería tubos lisos y rejillas. g) Niveles estáticos de cada pozo. h) Caudal del pozo y el correspondiente abatimiento. i) Número de horas diarias de bombeo, d ías de bombeo al mes, y meses de bombeo al año. j) Cálculo de bombeo anual. k) Descripción litológica.

111 101 Se recomienda además, instalar medidores de caudales de agua por los menos en los pozos de EMPAGUA para poder obtener y registrar lecturas mensuales de cada pozo. Este inventario de pozos se estima que tomará un año y cada año actualizar los pozos, y agregar los nuevos pozos municipales y particulares construidos. Las mediciones de los pozos es recomendable que se realicen después que el pozo haya descansado 12 horas, por medio de sondas eléctricas. Toda la información recabada por el inventario y las mediciones de los niveles de agua, deberá ser computarizada y guardada en un archivo de datos. Una vez obtenidos suficientes datos confiables, hay que c orrer un modelo matemático por medio de computadora, para obtener resultados más confiables. III Explotación del acuífero Según los resultados de los pronósticos del modelo matemático que se pueda correr, se pueden proponer alternativas de explotac ión de aguas subterráneas, donde se causen descensos de niveles de agua, que no sobrepasen el descenso permisible máximo. El aumento permisible en la explotación del acuífero de la subcuenca de Los Ocotes, no debe exceder de 4.18 Millones de metros cúbicos, que es la recarga hídrica calculada. Hay que tener presente que esta cantidad permisible, define un rendimiento seguro para la subcuenca. Si se excede la cantidad permisible, debe recurrirse a la recarga artificial y a la importación de agua de otras cuencas, para tener dos operaciones: importar agua y bombear agua, simultáneamente. Las características estimadas de los pozos futuros de producción en la subcuenca de Los Ocotes en el valle de Guatemala, son las siguientes: Las profundidades estarán en el orden de 300 y 350 m, con diámetros previstos de revestimiento de 12 a 14, y con caudales asumidos en el rango de 70 a 125 m 3 /hora (20 a 35 L/s). Obviamente estas estimaciones deben ser verificadas con los pozos de exploración y explotación.

112 102 La explotación de las aguas subterráneas se puede desarrollar gradualmente, de tal manera, que cada información nueva debe ser interpretada inmediatamente y según los resultados, hay que llevar al día los planes de desarrollo y si fuera necesario, cambiarlos. Las siguientes recomendaciones son importantes en el aprovechamiento de los recursos hídricos subterráneos: a) Se propone perforar cinco pozos de exploración explotación, distribuidos en las diferentes áreas de la subcuenca. El propósito de estos pozos es conocer las características hidrogeológicas del acuífero, para el planeamiento adecuado de los futuros pozos de producción. b) Las cámaras de bombeo de los futuros pozos de producción deben de llegar a profundidades suficiente, para colocar las bombas en profundidades aptas, así se puede mantener un caudal constante del pozo, a pesar de los descensos previstos en los niveles. c) Perforar los pozos futuros de producción en diámetros amplios, para que se pueda colocar tubos no menores de 12 y 14 en la cámara de bombeo. d) Las diferencias entre los diámetros de la perforación y de los tubos de revestimiento, en materiales piroclásticos no deben ser menores de 4 y 6, para posibilitar la colocación de empaque de grava. En otros tipos de rocas duras como andesi tas y calizas, la diferencia puede ser menor. e) Hay que usar tubos de rejillas, hechos con medios mecánicos y no de acetileno. f) El tamaño de las rejillas y de grava, cuando se perfora en materiales piroclásticos, debe determinarse según resultados de an álisis granulométrico del material del acuífero perforado. g) La perforación de un pozo debe ser supervisada por un geólogo o hidrogeólogo, para la definición correcta de la litología. h) Al terminar la perforación, hay que realizar en cada pozo un prueba de bombeo larga y escalonada con un pozo de observación a menos de 20 metros de distancia.

113 103 III PROPUESTA DE ALTERNATIVAS DE PREVENCIÓN DE DESLIZAMIENTOS CAUSADOS POR LLUVIA (EROSIÓN) Y DE INUNDACIONES POR ESCORRENTIA SUPERFICIAL III DESLIZAMIENTOS CAUSADOS POR LLUVIA (EROSIÓN) El área de la subcuenca de Los Ocotes, comprende terrenos constituidos por macizos rocosos muy consistentes que no presentan problemas de deslizamientos 2 en las partes de cerros y laderas. Mientras que en las partes planas se presentan pendientes suaves, lo que da como resultado suelos con un ángulo de fricción bajo. Solamente las partes de barrancos, se presentan laderas con pendientes de 50 a 100%, formadas por rocas volcánicas, donde a veces ocurren pequeños desprendimientos de materiales fracturados y meteorizados por acción de la gravedad. Los desprendimientos de materiales son por causa de taludes muy verticales, tanto naturales (barrancos), como los diseñados por construcción de carreteras, existiendo áreas po tenciales de que ocurran derrumbes. Estos derrumbes localizados pueden originarse por sismos, movimientos de fallas geológicas o por lluvia extrema de tormentas y huracanes, ocasionando cierres temporales de las carreteras. En la subcuenca se identifican v arias áreas vulnerables a los derrumbes o pequeños desprendimientos de roca que producen volúmenes entre 2 a 5 metros cúbicos ( Figura 3.16), principalmente en los taludes fuertes de carreteras (mayor de 60º grados), con materiales constituidos por capas de tetras o piroclastos,, sin embargo, en terrenos naturales con laderas de 10 a 40 grados de pendiente, no se evidencia estos desprendimientos de roca. 2 Se refiere al mo vimien to de grand es masas de material detrítico, esco mbros, ro cas blandas, etc., que se trasladan por gravedad, de las pendientes hacia los valles, acu mulándose en los mismos y formando conos d e deyección.

114 104 El derrumbe más grande en el área, se presenta en la carretera de Lomas del Norte (zona 17) a Canalitos, después del puente del río Monjitas o Canalitos, donde por efecto de una fractura ha ocasionado desprendimientos con volúmenes de material entre 50 a 80 metros cúbicos. a) Propuesta de alternativas para la prevención de derrumbes - Mejorar el diseño de los taludes, disminuyendo la pendiente a menos de 60 grados. - Estabilizar los puntos críticos de derrumbes, anclando pilotes y utilizando revestimiento protector. - Establecer tubos de drenaje, para evitar la saturación del suelo y la caída de material. - Proteger con vegetación de árboles y césped la faja del talud, para evitar erosión. - Contar con rutas alternativas para el paso de vehículos y personas en las carreteras vulnerables. - Contar con maquinaria y equipo para la limpieza de los derrumbes. - Existencia de un programa de mantenimiento rutinario en los puntos críticos. - Disponibilidad de recursos humanos, financieros, transportes, equipo, materiales, etc., por parte de las municipalidades para la rehabilitación de las áreas. - Construir bermas en taludes mayores a 15 metros de alturas, para evitar el desprendimiento de la parte alta que generalmente es tierra no consolidada.

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116 106 III INUNDACIONES La inundación es el estado en que el flujo de un río no cabe en su cauce normal, produciéndose un total encharcamiento de la llanura de inundación (parte baja de la cuenca), en grandes extensiones durante los períodos de aguas altas provocados por intensas lluvias. Es decir, es la sumersión bajo el agua de una zona terrestre, que normalmente no esta cubierta por la misma, debido a un cambio relativamente rápido del nivel de la masa de agua en cuestión. La escorrentía de los ríos en la subcuenca Los Ocotes, provocan una erosión fluvial y causan el arrastre de sedimentos y rocas que provienen de las áreas aguas arriba. Sin embargo, generalmente los cauces de los ríos son encajonados, en forma de V y causan pocos problemas de erosión o socavación de los ríos. En la subcuenca se presentan cuatro áreas con problemas de inu ndación (figura 3.17): 1. En la parte norte, al final de la subcuenca del río Los Ocotes. 2. En la parte baja al sureste de Lomas del Norte, en el río Canalitos. 3. En la parte oeste de la subcuenca, en el río Acatán. 4. En la parte sur del poblado de Acatán, sobre y a orillas de la carretera. Las primeras tres áreas corresponden a las áreas naturales y finales de los ríos, que con el paso de tormentas como Mitch (1998), Stan (2005), y Agatha (2010), suben los niveles de los ríos y causan desbordamientos de su cauce natural, afectando a las carreteras y a las viviendas a orillas del cauce. Estas inundaciones son localizadas y se presentan con periodos de retorno de 5 a 10 años. El área al sur del poblado de Acatán (4), presenta problemas de inundaciones instantáneas, por el mal diseño de los drenajes de las aguas de lluvias y causa la sumersión bajo el agua de la carretera, impidiendo el paso de vehículos y afectando a las viviendas cercanas. Esta inundación tiene periodos de retorno menores de un año, ya q ue se presenta en cada época de lluvia con intensidades altas de precipitación pluvial. Es importante destacar que en ninguna de las cuatro áreas inundables, existen estructuras importantes como pozos, estaciones de bombeo, plantas de tratamiento de aguas, subcentrales eléctricas, etc.

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118 108 a) Propuesta de alternativas para la prevención de inundaciones - Construir desarenadores para minimizar la sedimentación en las áreas de inundación. - Limpieza de los cauces de los ríos, ante s del inicio de la época lluviosa. - Evitar la construcción de viviendas, pozos, líneas de conducción de agua potable y energía eléctrica en las áreas vulnerables a inundaciones. - Contar con rutas alternativas para el paso de vehículos y pe rsonas en las áreas vulnerables, vulnerables como puentes. - Limitar la descarga directa de aguas servidas a las quebradas y ríos, que incrementan el caudal de las corrientes superficiales. - Contar con equipos de emergencia, como personal humano y maquinaria para limpiar materiales finos (tierra) y gruesos (piedra) en las áreas inundadas. - Existencia de un programa de mantenimiento rutinario en los puntos críticos. - Disponibilidad de recursos humanos, financieros, transportes, equipo, materiales, etc., por parte de las municipalidades para la rehabilitación de las áreas. - Construcción de acequias para evacuar el agua a los cauces naturales o a cunetas revestidas o zanjas de evacuación a desnivel dentro de las áreas inundables. - Rellenar y compactar las áreas anegables con material arenoso o rocoso, para que el agua drene sobre este material y así se puedan recuperar las áreas pantanosas y cambiarle el uso. - Reforestar con plantas de Casuarina o Eucalipto en las áreas anegables, para poder secar las mismas y evitar la proliferación de vectores de enfermedades.

119 109 PARTE IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES V.1 CONCLUSIONES IV.1.1 Se determinaron las áreas principales de recarga hídrica de la subcuenca del río Los Ocotes (figura 3.15), La categorización de los resultados basándose en el volumen de recarga hídrica específica anual de cada unidad, presentan que de las diez unidades, ninguna se clasifica como altas áreas de recarga hídrica, debido a que no presentan volúmenes de recarga hídrica entre 150,000 a 300,000 m 3 /km 2, en el caso de las unidades 1, 2, y 3, (en la parte media de la subcuenca), la recarga oscila entre 50,000 a 150,000 m 3 /km 2, clasificándose como media. Las unidades 6, 7 y 8 son clasificadas como áreas de baja recarga por presentar valores de recarga menores a 50,000 m 3 /km 2, mientras que las unidades restantes, se clasifican como áreas sin recarga potencial, ya que son áreas impermeables y donde se asientan las poblaciones de la subcuenca. IV.1.2 La geología a detalle de la subcuenca, se presen ta en el Mapa Geológico (Figura 3.3), donde se presenta un basamento constituido por flujos de tobas y lavas del Terciario, que constituye en gran porcentaje la zona saturada, mientras que la zona no saturada está constituida principalmente por piroclastos del Cuaternario. La estratigrafía del área, es producto de un ambiente volcánico que ha originado principalmente tres unidades: Formación San Agustín Las Minas (Terciario superior). Formación Sanguayabá (Terciario superior a Cuaternario) y Tefra o depósitos piroclásticos de pómez (Cuaternario).

120 110 IV.1.3 De acuerdo al análisis de caudales de la microcuenca registrados en la estación limnimétrica del río Los Ocotes (cuadros 3.6). Estos valores de caudal son bajos y no posibilitan el aprovechamiento del agua por sus bajas cantidades disponibles. En invierno por la escorrentía superficial que alimenta al cauce del río Los Ocotes, el caudal máximo registrado es de 1.77 m 3 /s, mientras que el caudal medio es de 0.5 m 3 /s, mientras que el caudal mínimo registrado en la estación es de 0.13 m 3 /s, debido a este análisis se puede apreciar que el río Los Ocotes no ofrece un potencial de escorrentía superficial considerable, por lo tanto sólo en invierno se puede aprovechar la escorrentía superficial para otros usos, pero considerando siempre usos industriales. V.1.4 Se determinó el potencial hídrico subterráneo que se produce en las áreas de recarga de la subcuenca y se estimó en 4.18x10 6 m 3 /año y comparándola con la explotación actual de aproximadamente x 10 6 m 3 /año, se tiene un balance negativo de 0.96 x 10 6 m 3 /año. Esto indica que existe una sobreexplotación del recurso hídrico subterráneo en la subcuenca, donde la explotación actual representa el 23.02% mas del recurso, es decir, existe una sobreexplotación del agua subterránea. V.1.5. La delimitación de las áreas de recarga hídrica natural de la subcuenca se presentan como principales áreas de recarga hídrica las partes montañosas de origen volcánico y piroclástico. (Figura 3.14). se determinaron diez unidades de recarga hídrica, obteniéndose seis áreas de recarga hídrica potencial dentro de la subcuenca, las unidades 1, 2 y 3, se determinaron como áreas de recarga media (en la parte media de la subcuenca), mientras que las unidades 6, 7 y 8, se determinaron como áreas de baja recarga, debido al volumen de recarga estimado.

121 111 IV.1.6 En la subcuenca del río Los Ocotes, no existen problemas de contaminación por nitratos en las aguas superficiales, como en las aguas subterráneas, las aguas subterráneas del área presentan muy bajas concentraciones de cationes y aniones por ser aguas jóvenes con poca evolución geoquímica, encentrándose por debajo de los límites que establece la norma de potabilidad y pueden ser utilizadas para consumo humano. En base al examen bacteriológico del agua subterránea de pozos, presentan una clasificación de agua 1, cuya calidad bacteriológica no exige más que un simple tratamiento de desinfección. Sin embargo, las muestras de ríos, por estar expuestas a condiciones ambientales casi libres, que incrementan los contenidos bacteriológicos presentando gran cantidad de desperdicios o basura orgánica e inorgánica, que hace que estas aguas no sean captadas con fines de consumo humano, y que solamente en algunas partes se captan con fines agríco las. V.1.7 Las recomendaciones de aprovechamiento del recurso hídrico subterráneo de la subcuenca se basa en las áreas de recarga de la subcuenca, la integración de consejos o comités comunitarios, la creación de acuerdos municipales y el manejo del agua mediante estrategias de perforación de pozos de agua mecánicos, mantenimiento de la capacidad de recarga hídrica y la sustentabilidad del agua bajo una perspectiva de establecer una recarga artificial por medio de piscinas de infiltración y pozos de inyec ción. V.1.8 Las recomendaciones establecidas en este estudio son para la prevención de derrumbes e inundaciones dentro de las áreas en riesgo, están enfocadas a la estabilización de los taludes de las principales carreteras y a drenar el agua de escorrentía superficial que anega las áreas con riesgo a inundaciones dentro de la subcuenca (Figuras 3.16 y 3.17), así como a establecer medidas de mitigación ambiental para disminuir el riesgo a desastres por efecto de la lluvia.

122 112 IV.2 RECOMENDACIONES IV.2.1 Realizar un plan de manejo de las áreas de recarga hídrica identificadas en este estudio, con actividades ambientales como reforestación con plantas forestales o arbustivas, revegetación de taludes o áreas sin vegetación con plantas rastreras o pastos, así como la priorización de realizar la ubicación de áreas para zonas urbanas. IV.2.2 Se recomienda realizar estudios geológicos y geofísicos a detalle en la subcuenca, para definir los límites del acuífero y nombrar de mejor manera las unidades volcánicas. Se recomienda elaborar una estrategia para realizar la recarga artificial, que esté basada en la construcción de pozos de inyección en el área de la subcuenca del río Los Ocotes. IV.2.3 Es recomendable que los pobladores que hagan uso del agua superficial del río Los Ocotes o de sus afluentes, construyan tanques de sedimentación y almacenamiento de agua, distribuyéndola después de clorarla mediante tuberías a los lugares de uso, evitando así enfermedades a las personas. IV.2.4 Se recomienda estimar la recarga hídrica anual de la subcuenca por otros métodos, para comparar los resultados con el método realizado en este estudio. Es necesario implementar la metodología para el estudio integral del recurso hídrico para la obtención de datos climáticos, hídricos, edáficos, hidrogeológicos y de bosque, para mejorar el análisis de los factores meteorológicos e hídricos que intervienen en la estimación de la recarga hídrica y para generar modelos y métodos para definir y explotar el acuífero de la subcuen ca.

123 113 IV.2.5 Delimitar con mayor nivel de detalle a escala 1:10,000 ó 1:25,000 las principales áreas de recarga hídrica en las partes montañosas de la subcuenca, para definir áreas de conservación de recarga y prácticas de manejo de suelos y evitar la erosi ón que sedimenta los cauces de los ríos aguas abajo. IV.2.6 Se recomienda que se monitoree mes a mes la calidad del agua superficial y subterránea, para determinar contaminantes por efectos del usos industrial en la parte alta y media de la subcuenca, par a detectar algún cambio en los cationes u otro contaminante que influya en la calidad del agua, tanto para uso agrícola, industrial o para consumo humano. IV.2.7 Es de vital importancia iniciar y ejecutar la propuesta para el uso y aprovechamiento sostenible del recurso hídrico en la subcuenca del río Los Ocotes, por medio de la coordinación de las municipalidades de San José Pinula, Santa Catarina Pinula y Guatemala y los consejos de desarrollo o comités comunitarios, para lograr la sustentabilidad y manejo eficiente del agua en el área de la subcuenca. V.2.8 Se recomienda iniciar con las recomendaciones indicadas para la estabilización de los taludes inestables y recuperación de las áreas afectadas por la escorrentía superficial que anega las áreas indi cadas en las figuras 3.16 y 3.17 respectivamente.

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134 IV.4 ANEXOS IV.4.1 Datos de pozos IV.4.2 Análisis fisicoquímicos y bacteriológicos del agua IV.4.3 Datos de clima IV.4.4 Pruebas de infiltración y datos de laboratorio de suelos IV.4.5 Cálculo de balance hídrico IV.4.6 Calibración de la estación limnimét rica

135 IV.4.1 DATOS DE POZOS IV Figura de la Litología del pozo El Sintul, Santa Lucía Los Ocotes, Guatemala IV Prueba de bombeo del pozo Los Ocotes (Finca El Sintul)

136 IV Figura de la Litología del pozo El Sintul, Santa Lucía Los Ocotes, Guatemala

137 IV Prueba de bombeo del pozo Los Ocotes (Finca El Sintul) Tiempo (min) Descenso (m) Abatimiento (m) (nivel estático) Fuente: FODECYT

138 IV.4.2 ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS Y BACTERIOLÓGICOS DE AGUA IV Análisis Físico Químico del Pozo de la aldea Los Ángeles IV Balance de los cationes Na + y k + del pozo de la aldea Los Ángeles IV Examen microbiológico del pozo de la aldea Los Ángeles IV Análisis Físico Químico del Pozo de la Finca El Sintul IV Balance de los cationes Na + y k + del pozo de la Finca El Sintul IV Examen microbiológico del pozo de la Finca El Sintul IV Análisis Físico Químico del Pozo JICA Canalitos (El Porvenir) IV Balance de los cationes Na + y k + del pozo Pozo JICA Canalitos (El Porvenir) IV Examen microbiológico del pozo Pozo JICA Canalitos (El Porvenir) IV Análisis Físico Químico del Pozo Planta Río Canalitos IV Balance de los cationes Na + y k + del pozo Planta Río Canalitos IV Examen microbiológico del pozo Planta Río Canalitos IV Análisis Físico Químico del Pozo Ciénaga Grande IV Balance de los cationes Na + y k + del pozo Ciénaga Grande IV Examen microbiológico del pozo Ciénaga Grande IV Análisis Físico Químico del Pozo San José El Manzano IV Examen microbiológico del pozo San José El Manzano IV Análisis Físico Químico del Río Monjitas IV Balance de los cationes Na + y k + del Río Monjitas IV Examen microbiológico del Río Monjitas IV Análisis Físico Químico del río Los Ocotes IV Examen microbiológico del río Los Ocotes

139 IV Análisis Físico Químico del Pozo de la aldea Los Ángeles

140 IV Balance de los cationes Na + y k + del pozo de la aldea Los Ángeles

141 IV Examen microbiológico del pozo de la aldea Los Ángeles

142 IV Análisis Físico Químico del Pozo d e la Finca El Sintul

143 IV Balance de los cationes Na + y k + del pozo de la Finca El Sintul

144 IV Examen microbiológico del pozo de la Finca El Sintul

145 IV Análisis Físico Químico del Pozo JICA Canalitos (El Porvenir)

146 IV Balance de los cationes Na + y k + del pozo Pozo JICA Canalitos (El Porvenir)

147 IV Examen microbiológico del pozo Pozo JICA Canalitos (El Porvenir)

148 IV Análisis Físico Químico del Pozo Planta Río Canalitos

149 IV Balance de los cationes Na + y k + del pozo Planta Río Canalitos

150 IV Examen microbiológico del pozo Planta Río Canalitos

151 IV Análisis Físico Químico del Pozo Ciénaga Grande

152 IV Balance de los cationes Na + y k + del pozo Ciénaga Grande

153 IV Examen microbiológico del pozo Ciénaga Grande

154 IV Análisis Físico Químico del Pozo San José El Manzano

155 IV Examen microbiológico del pozo San José El Manzano

156 IV Análisis Físico Químico del Río Monjitas

157 IV Balance de los cationes Na + y k + del Río Monjitas

158 IV Examen microbiológico del Río Monjitas

159 IV Análisis Físico Químico del río Los Ocotes

160 IV Examen microbiológico del río Los Ocotes

161 VI.4.3 DATOS DE CLIMA VI Estación Climática Ciénaga Grande VI Precipitación pluvial diaria (mm) para el año 2,009 VI Precipitación pluvial diaria (mm) para el año 2,010 VI Cuadro de resumen mensual de la precipitación pluvial (mm) VI Temperatura media diaria (ºC) para el año 2,009 VI Temperatura media diaria (ºC) para el año 2,010 VI Cuadro de resumen mensual de la Temperatura media (ºC) VI Humedad relativa diaria (%) para el año 2,009 VI Humedad relativa diaria (%) para el año 2,010 VI Cuadro de resumen mensual de la Humedad relativa media (%) VI Cálculo de la Evapotranspiración Potencial VI Estación Climática Colonia El Maestro VI Precipitación pluvial di aria (mm) para el año 2,009 VI Precipitación pluvial diaria (mm) para el año 2,010 VI Cuadro de resumen mensual de la precipitación pluvial (mm) VI Temperatura media diaria (ºC) para el año 2,009 VI Temperatura media diaria (ºC) para el año 2,010 VI Cuadro de resumen mensual de la Temperatura media (ºC) VI Humedad relativa diaria (%) para el año 2,009 VI Humedad relativa diaria (%) para el año 2,010 VI Cuadro de resumen mensual de la Humeda d relativa media (%) VI Cálculo de la Evapotranspiración Potencial VI Valores medios mensuales de Radiación Solar Extraterrestre

162 Cuadro VI Precipitación pluvial diaria y mensual (mm) para el año 2009, Estación Ciénaga Grande, San José Pinula, Guatemala. DIA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL ,024.1 Fuente: FODECYT

163 Cuadro VI Precipitación pluvial diaria y mensual (mm) para 2010, Estación Ciénaga Grande, San José Pinula, Guatemala. DIA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL ,748.4 Fuente: FODECYT Cuadro VI Resumen mensual de la precipitación pluvial (mm) para el periodo de la Estación Ciénaga Grande, San José Pinula, Guatemala. Año ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Prom Fuente: FODECYT

164 Cuadro VI Temperatura media diaria y promedio mensual (ºC) para el año 2009, Estación Ciénaga Grande, San José Pinula, Guatemala. DIA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Fuente: FODECYT

165 Cuadro VI Temperatura media diaria y promedio mensual (ºC) para el año 2010, Estación Ciénaga Grande, San José Pinula, Guatemala. DIA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Fuente: FODECYT Cuadro VI Resumen de la Temperatura media (ºC) periodo , Estación Ciénaga Grande, San José Pinula, Guatemala. Año ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Prom Fuente: FODECYT

166 Cuadro VI Humedad Relativa media diaria y promedio mensual (%) para el año 2009, Estación Ciénaga Grande, San José Pinula, Guatemala. DIA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Fuente: FODECYT

167 Cuadro VI Humedad Relativa media diaria y promedio mensual (%) para el año 2010, Estación Ciénaga Grande, San José Pinula, Guatemala. DIA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Fuente: FODECYT Cuadro VI Resumen mensual de la Humedad Relativa media (%) para el periodo de la Estación Ciénaga Grande, San José Pinula, Guatemala. Año ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Prom Fuente: FODECYT

168 Cuadro VI Cálculo de la Evapotranspiración Potencial (mm) por el método de Hargreaves, para la estación Ciénaga Grande. PAR ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DEC Med Anual Tmed Tmed HR % S % Rad mm/dia RMM RSM ETP mm Fuente: FODECYT Cuadro VI Precipitación pluvial diaria y mensual (mm) para el año 2009, Estación El Maestro, zona 17, Guatemala. DIA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL ,080.1 Fuente: FODECYT C 0 F

169 Cuadro VI Precipitación pluvial diaria y mensual (mm) para el año 2010, Estación El Maestro, zona 17, Guatemala. DIA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL ,556.7 Fuente: FODECYT Cuadro VI Resumen de la precipitación pluvial (mm) para el periodo de la Estación El Maestro, zona 17, Guatemala. Año ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Prom Fuente: FODECYT

170 Cuadro VI Temperatura media diaria y promedio mensual (ºC) para el año 2009, Estación El Maestro, zona 17, Guatemala. DIA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Fuente: FODECYT

171 Cuadro VI Temperatura media diaria y promedio mensual (ºC) para el año 2010, Estación El Maestro, zona 17, Guatemala. DIA 2010 ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Fuente: FODECYT Cuadro VI Resumen mensual de la Temperatura media ( o C) para el periodo , Estación El Maestro, zona 17, Guatemala. Año ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Prom Fuente: FODECYT

172 Cuadro VI Humedad Relativa media diaria y promedio mensual (%) para el año 2009, Estación El Maestro, zona 17, Guatemala. DIA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Fuente: FODECYT

173 Cuadro VI Humedad Relativa media diaria y promedio mensual (%) para el año 2010, Estación El Maestro, zona 17, Guatemala. DIA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Fuente: FODECYT Cuadro VI Resumen mensual de la Humedad Relativa media (%) para el periodo , Estación El Maestro, zona 17, Guatemala. Año ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Prom Fuente: FODECYT

174 Cuadro VI Cálculo de la Evapotranspiración Potencial (mm) por el método de Hargreaves para la Estación El Maestro, zona 17, Guatemala. PAR ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DEC Med Anual Tmed Tmed HR % S #### % Rad mm/dia RMM RSM ETP mm Fuente: FODECYT Donde: ETP = * TMF * RSM (mm/mes) En donde: ETP = Evapotranspiración Potencial TMF = Temperatura media mensual en grados Fahrenheit ( F) RSM = Radiación Solar incidente mensual RSM = * RMM * S 1/2 MM = Rs * No. de días del mes. Radiación mensual extraterrestre. Rs, Radiación solar que se determina por el cuadro C.2.11 EN ANEXO S = Brillo solar mensual en % (1 a 100) por S = Ks * (100 HR) 1/2 Ks = constante = 12.5 HR = Humedad Relativa en % (1 a 100) Cuadro VI Valores Medios mensuales de radiación solar extraterrestre (mm/día) Latitud Norte ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Tomado de: Herrera. 2,001. RECARGA HIDRICA. 0 C 0 F

175 ANEXO IV.4.4 Pruebas de Infiltración IV Prueba de Infiltración: Después del Campo de Futbol de Los Ocotes IV Prueba de Infiltración: Villa Roma, El Jaguey, Canalitos IV Prueba de Infiltración: Cerro El Pulté

176 IV Prueba de Infiltración: Después del Campo de Futbol de Los Ocotes, Latitud Norte: 1 618,624, Longitud Este: 778,357, Latitud (msnm): 1490 Uso: Bosque y maíz Serie de Suelos: Guatemala, Profundidad 35 cm. Diámetro del agujero 10 cm. T (min) prof (cm) altura (cm) R/2(T2- T1) Ln((2h1+R) /(2h2+R) Vel. Inf. (cm/mi n) Vel. Inf. (cm/h) Vel. Inf. (mm/d) Fuente: FODECYT